為何大多數MCU單片機工作電壓為5V?

所以3v和5v一般出現在信號電路或者單片機等vcc供電,而12v/24v一般出現在低壓動力電,例如主板、顯卡、軸流風機、監控器。

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管理員 2021-03-03 18:25

5V來自于TTL電平,5為True,0即為False,之后用了壓降更低的PN節,衍生出3.3這個電平。

12V和24V來自于汽車電瓶,早年乘用車又12V和24V兩個系統,現在一般小型車12V,商用車24V,再究其由來應該是鉛酸電池

所以3v和5v一般出現在信號電路或者單片機等vcc供電,而12v/24v一般出現在低壓動力電,例如主板、顯卡、軸流風機、監控器。

硬件決定系統基礎,如果鋰電池早點應用的話估計還會有3.7/7.4這個系統。

因為大多數芯片都是5V的TTL電平,要做到電平兼容,電平匹配,避免要電平轉換操作,所以很多MCU單片機的工作電壓都是5V。

早期(196x)的晶體管電路(TTL)單管的壓降是0.7v,一個電路里經常有多個晶體管串聯,比如4管串聯,電源至少保證0.7x4=2.8v才能保證電路正常工作。

所以最早有3v、5v等標準,后來LM7805(197x)電源ic出來以后,5V成了事實標準。

TTL指的是TTL電平,0~5V之間,小于0.2V輸出低電平,高于3.4V輸出高電平,全稱Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT邏輯門電路,是數字電子技術中常用的一種邏輯門電路,應用較早,技術已比較成熟。

TTL主要有BJT(Bipolar Junction Transistor 即雙極結型晶體管,晶體三極管)和電阻構成,具有速度快的特點。

最早的TTL門電路是74系列,后來出現了74H系列、74L系列、74LS、74AS、74ALS等系列,但是由于TTL功耗大等缺點,正逐漸被CMOS電路取代。

為什么很多都是5V,而且有大量電源芯片支持的也是5V,電壓浮動為5%,而電壓標準,在A/D當中使用,標準應該是5.12V。




因為512是2的N次方,這樣A/D的每一個字都是一個整數,當作為無符號計算的時候更簡單,但是沒見到哪個成品用這個電壓的,大部分都是5V,為什么不用呢?

因為做5.12的標準電壓的成本會成倍增長,5V與5.12V精度差別在百倍,小數點后0.12V,基本很難做到高精度標準電壓,市場通用電壓為5V,上浮一定百分比。

2008年11月發布的STC12系列單片機數據手冊中,STC12C系列的單片機電壓范圍是3.3~5.5V;STC12L系列的單片機電壓范圍是2.2~3.6V。

如果選擇STC12C系列的單片機,只要單片機的工作頻率不是太高,使用3.7V供電是沒有任何顧慮的,官方聲稱MCU單片機的抗干擾能力可以達到4000V,但實際應用說法不一。


大多數單片機都是 TTL 電平,各自的高低電平定義不一樣;

當電源電壓為5V時:51,avr單片機是5V;

當電源電壓為3.3V時:51,avr單片機高電平是3.3v;

arm如lpc2138,電源電壓只能為3.3v,io輸出高電平為3.3V,但io口可承受5V電壓。

現在單片機工作電壓主要有兩種:一種工作在3.3V,一種工作在5V。

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