कई इलेक्ट्रॉनिक्स 5 और 3.3 वोल्ट पर काम क्यों करते हैं?


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कई आधुनिक उपकरण 5V पावर कनेक्शन का उपयोग करते हैं। आंतरिक रूप से वे 3.3V के साथ काम कर रहे हैं। हर जगह 5V होना आसान नहीं होगा?

उदाहरण कई यूएसबी डिवाइस या राउटर हैं (वे शक्ति के लिए 5 वी का उपयोग करते हैं लेकिन धारावाहिक संचार के लिए 3.3 वी)।


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मुझे लगता है कि यह सवाल आपके लिए मददगार हो सकता है।
पेटपल्सेन

जवाबों:


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5 V शुरुआती लॉजिक परिवारों और विशेष रूप से TTL में बहुत अधिक इस्तेमाल किया गया। जबकि टीटीएल बहुत अधिक निष्क्रिय है अब हर कोई अभी भी "टीटीएल स्तरों" के बारे में बात करता है। (मैंने UART को "TTL बस" के रूप में भी सुना है, जो एक मिथ्या नाम है: यह एक तर्क स्तर का संचार चैनल है, लेकिन यह 5 V से अलग वोल्टेज हो सकता है) TTL 5 V में BJTs के सेटपॉइंट्स के लिए एक अच्छा विकल्प था और एक उच्च शोर उन्मुक्ति के लिए।

जब प्रौद्योगिकी को एचसीएमओएस (हाई-स्पीड सीएमओएस) पर स्विच किया गया, तो 5 वी स्तर को बनाए रखा गया, जिसमें 74HC सबसे प्रसिद्ध परिवार था; 74HCxx ICs 5 V पर काम कर सकते हैं, लेकिन 74HCT अपने इनपुट स्तरों के लिए TTL- संगत है। मिश्रित प्रौद्योगिकी सर्किट में उस संगतता की आवश्यकता हो सकती है, और यही कारण है कि 5 वी को पूरी तरह से जल्द ही नहीं छोड़ा जाएगा।

लेकिन HCMOS को टीटीएल के द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर की तरह 5 वी की आवश्यकता नहीं है। एक कम वोल्टेज का मतलब कम बिजली की खपत है: 3.3 V पर एक HCMOS आईसी आमतौर पर 5 V पर समान सर्किट की तुलना में 50% या उससे कम बिजली की खपत करेगा। इसलिए आप एक माइक्रोकंट्रोलर बनाते हैं जो बिजली बचाने के लिए 3.3 V पर आंतरिक रूप से चलता है, लेकिन इसमें 5 VI / है ओएस। (I / O 5 वी-सहिष्णु भी हो सकता है; फिर यह 3.3 V स्तरों पर काम करता है, लेकिन इसके इनपुट पर 5 V से नुकसान नहीं होगा। संगतता के लिए 5 V भी बेहतर शोर उन्मुक्ति प्रदान करता है।

और आगे बढ़ जाता है। मैंने ARM7TDMI नियंत्रकों (NXP LPC2100) के साथ 1.8 V पर चलने वाले कोर के साथ 3.3 VI / Os के साथ काम किया है। कम वोल्टेज एक अतिरिक्त बिजली की बचत (5 वी नियंत्रक का केवल 13%) है, और साथ ही कम ईएमआई भी है। दोष यह है कि आपको दो वोल्टेज नियामकों की आवश्यकता है।

तो यह प्रवृत्ति है: आंतरिक रूप से कभी कम बिजली की खपत और ईएमआई के लिए कम वोल्टेज, और बाहरी रूप से बेहतर शोर प्रतिरक्षा और कनेक्टिविटी के लिए एक उच्च वोल्टेज।


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ज़रूर। लेकिन याद रखें कि वोल्टेज के वर्ग के साथ बिजली की खपत बढ़ जाती है । 3.3V से 5V तक उपयोग किए जाने वाले वोल्टेज में वृद्धि से बिजली की खपत 2.3 गुना बढ़ जाती है। इसलिए जहां तक ​​संभव हो कम वोल्टेज का उपयोग करने में मूल्य है, भले ही रूपांतरण से बिजली की आपूर्ति में कुछ नुकसान हो।


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अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक्स में जहाज पर +5 उपलब्ध थे, लेकिन जब सर्किट को केवल 3.3v की आवश्यकता होती है, तो निर्माताओं को 3.3v जोड़ने के लिए अपनी बिजली की आपूर्ति और बोर्डों को फिर से इंजीनियर करने की आवश्यकता के बजाय चिप पर वोल्टेज को गिराना आसान था। निचला वोल्टेज न केवल बिजली की खपत को कम करता है, बल्कि उच्च गति वाले डिजिटल सर्किटों में एक रेल से दूसरी रेल में झूलने में कम समय लगता है।

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