Багато сучасних приладів використовують підключення живлення 5В. Всередині вони працюють з 3.3V. Не було б легше мати 5В скрізь?
Прикладами є багато USB-пристроїв або маршрутизаторів (вони використовують 5В для живлення, але 3,3 В для послідовного зв'язку).
Відповіді:
5 V стало багато використовуватися в ранніх логічних сім'ях, особливо TTL. У той час як TTL дуже passé тепер все ще говорить про «ТТЛ рівнів». (Я навіть чую, як UART описується як "шина TTL", що є помилкою: це канал зв'язку на логічному рівні, але може бути різною напругою, ніж 5 В.) У TTL 5 V був хорошим вибором для заданих значень BJT і для підвищеної шумостійкості.
Рівень 5 В був збережений при переході технології на HCMOS (High-Speed CMOS), з 74HC як найвідомішою родиною; Імпульси 74HCxx можуть працювати на 5 В, але 74HCT також сумісний з TTL і для вхідних рівнів. Ця сумісність може знадобитися в змішаних технологічних схемах, і саме тому 5 В не скоро буде повністю відмовлено.
Але HCMOS не потребує 5-метрових біполярних транзисторів, як TTL. Більш низька напруга означає меншу енергоспоживання: ІКС HCMOS на 3,3 В зазвичай споживає 50% або менше енергії, ніж у тієї ж схеми на 5 В. Таким чином, ви створюєте мікроконтролер, який внутрішньо працює на 3,3 В для економії енергії, але має 5 ВІ / Ос. (Введення / виведення також може бути 5 В-стійким; тоді він працює на рівнях 3,3 В, але не буде пошкоджений на 5 В на своїх входах. Поруч із сумісністю 5 В також пропонує кращу шумозахисність.
І йде далі. Я працював з контролерами ARM7TDMI (NXP LPC2100) з сердечником, що працює на 1,8 В, з 3,3 ВІ / ОС. Нижня напруга - це додаткова економія електроенергії (лише 13% контролера 5 В), а також нижча EMI. Недолік - те, що вам потрібні два регулятори напруги.
Отож така тенденція: все нижчі напруги для зниження енергоспоживання та електроенергії, а зовні - більш висока напруга для кращого шумозахищеності та підключення.
Звичайно. Але пам’ятайте, що споживання електроенергії збільшується з квадратом напруги. Підвищення напруги, що використовується від 3,3 до 5 В, збільшує споживання електроенергії в 2,3 рази. Тому існує значення використання якомога меншої напруги, навіть якщо є деякі втрати в джерелі живлення від перетворення.
Більшість електроніки мали +5 доступних на борту, але, коли схеми вимагали лише 3,3 В, було легше скинути напругу на мікросхемі, а не вимагати від виробників перепроектувати джерела живлення та плати, щоб додати 3,3 В. Нижня напруга не тільки зменшує споживання електроенергії, але у високошвидкісних цифрових схемах потрібно менше часу переходити з однієї рейки на іншу.