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为什么很多单片机的工作电压是5V？

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第1015期

为什么很多单片机的工作电压是5V？

5V来自于TTL电平，5为True，0即为False，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12V和24V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3v3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。

所以最早有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。

最早的TTL门电路是74系列，后来出现了74H系列、74L系列、74LS、74AS、74ALS等系列，但是由于TTL功耗大等缺点，正逐渐被CMOS电路取代。

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2的N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的标准电压的成本会成倍增长，5V与5.12V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，官方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。

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。

来源 | 巧学数模电单片机

【文章整理】电磁兼容之家

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首次发布时间：2023-08-07