为什么许多电子设备在5伏和3.3伏的电压下工作？

许多现代设备使用5V电源连接。在内部，它们使用3.3V工作。到处都有5V会更容易吗？

例如许多USB设备或路由器（它们使用5V供电，但使用3.3V进行串行通信）。

5 V在早期逻辑系列（尤其是TTL）中得到了广泛使用。虽然TTL非常合格，但现在每个人仍然谈论“ TTL级别”。（我什至听说UART被描述为“ TTL总线”，这是一个错误的称呼：它是逻辑电平通信通道，但电压可能与5 V不同。）在TTL中，5 V是BJT设定值的不错选择并具有很高的抗噪能力。

当技术转向以74HC为最知名系列的HCMOS（高速CMOS）时，保留了5 V的电平；74HCxx IC可以在5 V电压下工作，但74HCT的输入电平也兼容TTL。在混合技术电路中可能需要这种兼容性，这就是为什么很快不会完全放弃5 V的原因。

但是HCMOS不需要TTL的双极晶体管那样的5 V电源。较低的电压意味着较低的功耗：3.3 V的HCMOS IC通常比5 V的相同电路消耗50％或更少的功耗。因此，您创建了一个内部运行于3.3 V的微控制器以节省功耗，但具有5 VI /哦 （该I / O可能还具有5 V耐压；然后它可以在3.3 V电平下工作，但不会受到其输入5 V的损坏。除了兼容性之外，5 V还具有更好的抗噪性。

而且进一步。我使用的ARM7TDMI控制器（NXP LPC2100）的内核运行在1.8 V，3.3 VI / O上。较低的电压可以节省更多的功率（仅为5 V控制器的13％），并且还可以降低EMI。缺点是您需要两个稳压器。

这就是趋势：内部使用更低的电压以降低功耗和EMI，外部使用更高的电压以提高抗噪能力和连接性。

当然。但是请记住，功耗随电压的平方增加。将使用的电压从3.3V增加到5V会使功耗增加2.3倍。因此，即使转换产生的电源损失，使用尽可能低的电压也很有价值。

多数电子产品板载+5，但当电路仅需要3.3v电压时，降低芯片上的电压要容易得多，而不是要求制造商重新设计其电源和电路板以增加3.3v电压。较低的电压不仅降低了功耗，而且在高速数字电路中，从一条导轨摆动到另一条导轨所需的时间更少。