
各人有没有发明单片机MCU的供电电压大多都是3.3V,,,,,而不是3V,,,,,也不是3.5V,,,,,这是为什么呢???今天我们将为各人简朴先容这一缘故原由。。。着实,,,,,电子中的每一个数字都不是随随便便提出来的。。。
3.3V的这个数字是多方面的因素得出来的,,,,,这涉及到电平兼容,,,,,同时又与半导体工艺演进手艺有关系,,,,,甚至还要思量商业上的兼容性问题。。。3.3V供电电压是在90年月之后被定为标准,,,,,并最先使用的。。。在那之前,,,,,都是5V。。。在相识3.3V的泉源之前,,,,,我们也讲一下5V的由来。。。
在早期的数字电路中,,,,,最常使用逻辑门电路TTL来实现电路功效,,,,,而让晶体管在饱和区和阻止区之间转换的事情电压是5V,,,,,以是5V被界说为TTL的逻辑电平标准,,,,,
90年月之前,,,,,为了坚持电平兼容,,,,,虽然谁人时间半导体工艺照旧较量落伍的,,,,,主要的逻辑电源和接口电压也一直都是5V电平标准,,,,,谁人时间的单片机也匹配了5V的逻辑电平标准,,,,,好比我们熟悉的51单片机就是5V。。。5V的特点是虽然抗噪声性能强,,,,,但电压较量高,,,,,功耗大。。。

90年月之后,,,,,随着半导体工艺演进,,,,,芯片上的晶体管数目呈指数级增添,,,,,为了降低芯片的整体功耗,,,,,就需要一个更低的电压标准。。。半导体的工艺也演进到0.6um、0.5um和0.35um了。。。
在半导体生产工艺中发明,,,,,工艺越高,,,,,mos的栅极氧化层厚度就会减小,,,,,好比在0.35um的时间,,,,,栅极氧化层厚度减到了7nm左右,,,,,能遭受的最大源泄电压或许是4V。。。凭证这个电压减去10%清静裕量是3.6V。。。又由于板级电路的供电网络一样平常是包管+-10%的裕量,,,,,也就是3.3v了。。。最早使用3.3V事情电压的CPU是Intel的Pentium P54C。。。

在半导体工艺的一直演进下,,,,,除了5v和3.3v之外,,,,,尚有2.5V、1.8V 和 1.2V 的逻辑电压电源标准。。。通常,,,,,电路运行的速率越快,,,,,功耗越低,,,,,逻辑电平也就需要越低。。。

需要特殊增补的是,,,,,并不是真的是只有3.3V这个电压值,,,,,芯片才华事情,,,,,而是有±10的裕量,,,,,意思是低到3V,,,,,高到3.6V,,,,,芯片都是可以正常事情的。。。
最后还要给各人增补一个应用中很是主要的一点,,,,,什么时间3.3V才华兼容5V呢。。。以STM32芯片为例,,,,,各个引脚输出与输入的逻辑电平是3.3V,,,,,为了增添芯片的兼容性,,,,,有些引脚是可以容忍5V的,,,,,意思就是虽然事情电压是3.3V,,,,,可是若是输入是5V的电平,,,,,也会以为这是高电平。。。
在datasheet里容忍5V的接口都有标明,,,,,这里带有“FT” (Five Tolerate)的就是,,,,,说明这个引脚是可以正知识别5V的逻辑电平信号,,,,,而不至于由于逻辑电平电压高于自身的3.3V标准而损坏芯片,,,,,这里的容忍就是正知识别不损坏的意思。。。若是引脚设置的是模拟输入模式,,,,,就不可接5V。。。

关注微信号,,,,,惊喜等你来
x