究竟是什么让很多单片机的工作电压是5V?

发布时间:2022-08-16 阅读量:1929 来源: 我爱方案网整理 发布人: Aurora

究竟是什么让很多单片机的工作电压是5V?5V来自于TTL电平。5True0False,之后用了压降更低的PN节,衍生出了3.3这个电平。

 

12V和24V来自于汽车电瓶,早年乘用车又12V24V两个系统,现在一般小型车12V,商用车24V,再究其由来应该是铅酸电池。  

 

所以3.3V和5V一般出现在信号电路或者单片机等VCC供电,而12V/24V一般出现在低压动力电,例如主板、显卡、轴流风机、监控器。硬件决定系统基础,如果锂电池早点应用的话估计还会有3.7/7.4这个系统。  

 

为什么很多单片机的工作电压是5v?  

 

因为大多数芯片都是5V的TTL电平,要做到电平兼容,电平匹配,避免要电平转换操作,所有很多单片机的工作电压都是5V。早期(196x)的晶体管电路(TTL)单管的压降是0.7V。一个电路里经常有多个晶体管串联。比如4管串联,电源至少保证0.7x4=2.8v才能保证电路正常工作。所以早有3V 5V等标准。后来LM7805(197x)电源IC出来以后,5V成了事实标准。  

 

TTL指的是TTL电平,0~5V之间,小于0.2V输出低电平,高于3.4V输出高电平。全称Transistor-Transistor Logic,即BJT-BJT逻辑门电路,是数字电子技术中常用的一种逻辑门电路,应用较早,技术已比较成熟。TTL主要有BJT(Bipolar JuncTIon Transistor 即双极结型晶体管,晶体三极管)和电阻构成,具有速度快的特点。早的TTL门电路是74系列,后来出现了74H系列,74L系列,74LS74AS74ALS等系列。  

 

但是由于TTL功耗大等缺点,正逐渐被CMOS电路取代,相关文章推荐:STM32串口通信基本原理。TTL输出高电平>2.4V,输出低电平<0.4V。在室温下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。  

 

为什么很多都是5V,而且有大量电源芯片支持的也是5V。  

 

电压浮动为5%,而电压标准,在A/D当中使用,标准应该是5.12V。  

 

因为512 是2N次方,这样A/D 的每一个字都是一个整数,当作为无符号计算的时候,更简单,但是没见到哪个成品用这个电压的,大部分都是5V,为什么不用呢?  

 

因为做5.12的标准电压成本会成倍增长。5V5.12V精度差别在百倍,小数点后0.12V,基本很难做到高精度标准电压,市场通用电压为5V,上浮一定百分比。  

 

2008年11月发布的STC12系列单片机数据手册中,STC12C系列的单片机电压范围是3.3~5.5V;STC12L系列的单片机电压范围是2.2~3.6V。如果选择STC12C系列的单片机,只要单片机的工作频率不是太高,使用3.7V供电是没有任何顾虑的,声称单片机的抗干扰能力可以达到4000V,但实际应用说法不一。     

 

1660616851110952.png

 

大多数单片机都是 TTL 电平,各自的高低电平定义不一样;  

 

当电源电压为5V时:51AVR单片机是5V;  

 

当电源电压为3.3V时:51AVR单片机高电平是3.3V;  

 

ARM如LPC2138,电源电压只能为3.3VIO输出高电平为3.3V;  

 

但IO口可承受5V电压现在单片机工作电压主要有两种:一种工作在3.3V 一种工作在5V

 

关于我爱方案网

 

我爱方案网是一个电子方案开发供应链平台,提供从找方案到研发采购的全链条服务。找方案,上我爱方案网!在方案超市找到合适的方案就可以直接买,没有找到就到快包定制开发。我爱方案网积累了一大批方案商和企业开发资源,能提供标准的模块和核心板以及定制开发服务,按要求交付PCBA、整机产品、软件或IoT系统。更多信息,敬请访问http://www.52solution.com

 


220x90
相关资讯
时钟芯片的作用:统筹时钟生成与同步!

在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。

RTC晶振PCB设计的核心要点

RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。

不同应用场景中的晶振分类知识合集1

按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。

晶振分频原理:数字电路的周期性计数实现频率转换!

为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。

RTC时钟芯片的电路工作原理与解析

RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。