为什么USB具有Vcc = 5V和high = 3.3V？
Answers:
低速USB上的数据线具有以下特性的发送器差分信号电压：-
在低速和全速设备上，通过将D +上拉至2.8V并将15K欧姆电阻拉至地而将D-下拉至0.3V且将1.5K欧姆电阻拉至3.6V来传输差分“ 1”。另一方面，使用相同的适当下拉电阻时，差分“ 0”是D-大于2.8V，D +小于0.3V。
对于接收者，规格为：-
接收器将差分“ 1”定义为大于D-的D + 200mV，将差分“ 0”定义为小于D-的D + 200mV。
从此处获取的信息请注意，在说3V6的地方实际上表示3V3。
对于高速USB系统，电压电平较小：-
可以看出，传输逻辑电平与5V或3V3逻辑系统无关。电源只是常规电源，因此与5V和3V3系统的兼容性相当容易。
较高的电压可以补偿设备的压降。如果USB为3.3v，则如果电缆较长且连接器连接不良且压降为0.5v，则设备将仅以2.8v运行。如果电压为5v，那么您仍然可以使用4.5v，这足以运行LDO稳压器。
电源引脚上的5V电压只是需要电源的设备的电源。在引入USB时，5V和3.3V设备都是常见的，目标是同时支持两个系统。使用5V作为电源电压而不是3.3V有（至少）两个优点：
- 对于需要较高功率的设备（例如外部HDD），在相同电源电流下使用较高电压会产生更多功率。使用3.3V作为电源电压并增加电流效果不佳，因为这将需要较粗的导线来传输。
- 如果使用3.3V低功率器件，则使用简单的LDO从5V调节3.3V要比vica更为简单，便宜和高效。后者将需要更复杂的开关模式升压转换器。
数据引脚的情况也用于尽可能简单地支持3.3V和5V器件。5V器件的输入/输出可以设计为最大解释和输出3.3V。作为高水平。几十年前的TTL标准已经只需要2.4V的高电平，因此理论上兼容3.3V（作为输入）。
相反，如果选择数据总线在5V电压下工作，则会对3.3V器件造成问题。尽管可以很容易地使输入成为5V耐压的，但在输出上不可能使用单电源电压输出5V。它需要一个电平转换器（内置或外部）和两个电源电压。绝对比以前更复杂，尤其是在USB等双向总线上。
确定差分总线的电压电平的主要因素是功耗。电压/比特率越高，功耗越高（这对读者来说应该是显而易见的）。特别是当您具有非常高的速度信号或多个负载点时，功耗会被放大。如果您从另一个方向考虑相同的问题，那么从驱动器的角度来看，将很难实现更高的电压电平，从而限制了传输速度。许多现代总线（包括USB）中使用的电流模式驱动（可确保速度）可降低数据线上的电压摆幅。
另一方面，反射或信号缺陷会导致过冲/下冲。如果总线上已经具有本来就很高的电压，则设备可能无法承受叠加的（和更高的功率）瞬变。这种力量也徒劳无功。这种现象的极端情况是当您将天线与RF发射器断开连接时。如果发射器中有足够的功率，则会危害无线电。您还可以考虑其他因素，例如EMI。终端的散热如何？对于给定的Z0，更多的波动，更多的热量。
这就是为什么低速/全速USB使用3.3V，USB 2.0以及以后使用更低的800 / 400mv的原因。我们通常希望施加对特定接口有意义的最低电压。请注意，许多高速接口（例如以太网，can，hdmi，pci，lvds等）都在同一层中使用低压信号。
另一个原因可能是对连接正确工作的信心。范围越大，抗噪声能力越强（因为需要更高电压的噪声来更改位的状态）。