MCU为何大多采用3.3V供电?
MCU(微控制器)的供电电压大多选择3.3V主要有以下几个原因:
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降低功耗: 电压越低,电路在工作时消耗的功率就越小。根据功率公式 P = V^2/R,降低电压可以显著减少功率消耗,这对于电池供电或对功耗有严格要求的嵌入式系统来说非常重要。
但是有一点我不太清楚就是BLE芯片在无线收发时的功耗是电压越高功耗越低,如图所示不知道是不是个例 -
集成电路技术的发展: 随着集成电路制造技术的进步,器件尺寸不断减小,晶体管的工作电压也随之降低。现代CMOS工艺可以在更低的电压下稳定工作,这使得设计和制造3.3V或更低电压工作的MCU成为可能。
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信号兼容性: 3.3V是一个比较折中的电压标准,既能与早期的5V TTL逻辑电平兼容(通过电平转换),又能适应更低电压的新型器件。这样既可以保证与现有系统的互操作性,又能够利用新的低电压技术。
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减少噪声影响: 较低的电压可以降低信号线上的噪声影响,提高系统的抗干扰能力。在高速数字电路中,噪声问题尤为重要,使用3.3V供电有助于减少噪声引起的误操作。
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降低EMI(电磁干扰): 降低电源电压可以减少电路产生的电磁辐射,有利于满足电磁兼容性(EMC)标准,特别是在对EMI敏感的应用中。
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提高集成度: 在相同的芯片面积上,使用更低的电压可以集成更多的晶体管和功能模块,从而提高MCU的性能和功能密度。
因此,选择3.3V作为MCU的供电电压是综合考虑了功耗、技术发展、信号兼容性、噪声控制、EMI和集成度等因素的结果。然而,也有一些MCU采用更低的电压,如1.8V或1.2V,以进一步降低功耗和提高集成度。这些选择通常取决于特定应用的需求和条件。
作者:Panda0205