Nabend, kommt einigen vielleicht komisch vor, aber dennoch: Warum nutzt man als Standartspannung für viele Systeme 3,3V? Hat das einen technischen Hintergrund? 3,3V ist ja nicht gerade eine gerade Zahl, so wie z.B. 5V. Man hätte ja auch 3,1V oder 3,5V nehmen können. Danke
>Warum nutzt man als Standartspannung für viele Systeme 3,3V? >Hat das einen technischen Hintergrund? Wieso fährt ein Auto nicht mit Cola?
Eine dumme Antwort auf eine durchaus berechtigte Frage, hier mal eine Quelle mit Stichwort zum googlen: http://de.wikipedia.org/wiki/Transistor-Transistor-Logik#Low-Voltage-TTL
RTL kam mit 3V aus. Für TTL brauchte man mehr, weil mehr als 2 UBe in Reihe lagen. 5V war kleiner als die UBEreverse Spannung von bipolaren Transistoren, also konnte man Rückwärtsdioden als Serrdioden benutzen, daher wurde TTL mit 5V versorgt. Die Eingangsspannungsschaltgrenze zwischen HI und LO von RTL, DTL und TTL lag bei 1.4V. Als man die Spannung für CMOS reduzieren musste weil die Strukturen auf dem Chip so klein wurden, daß sie bei 5V nicht mehr ausreichend isolierten, und andererseits weil das umladen um so grosse Spannungen nur Verluste einbrachte, hat man sich halbwegs symmetrisch um die 1.4V gelegt, mit 3.3V, dadurch konnte man die Bauteile nach wie vor TTL-kompatibel halten. Heute gibt es 1.8V etc. wegen noch kleinerer Strukturen.
Pfff. "3.1" P=U^2/R Dann quadrier mal 3.3 und 5. Jetzt die Schönheit der "neuen" Normspannung sowie das Leistungsverhältnis erkannt?
Interessante Frage, habe gerade mal etwas gegoogelt. Die niedrigere Spannung war ja erforderlich aus Gründen der schnelleren Schaltgeschwindigkeit, den kleineren Strukturen auf den Chips, der geringeren Leistungsaufnahme etc. Bei 3,3V hatte man insbesondere in der Übergangszeit eine gewisse Kompatibilität mit älteren 5V Systemen, mit 3.3V Versorgung abzgl. diverser Verluste in den schaltenden Elementen kann man immer noch die Schwellen der älteren 5V Technik sicher erreichen.
MaWin schrieb: > hat man sich halbwegs symmetrisch um die 1.4V > gelegt Also hat das einfach einer ohne tieferen Sinn festgelegt? Tiramisu schrieb: > Dann quadrier mal 3.3 und 5. Jetzt die Schönheit der > "neuen" Normspannung sowie das Leistungsverhältnis > erkannt? Äh, ich kann dir nicht ganz folgen. Wollte ich die Leistung halbieren würde ich auf 3,5V kommen.
Eine wirklich tieferen Grund gibt es eigentlich nicht, man hätte auch 3,14 V wählen können. Aber so etwa 3-3,5 V war damals eine gute Wahl hinsichtlich Leistung, Geschwindigkeit, Herstellbarkeit und Interface mit alter 5 V Logik. Auch kann man mit 3,3 V auch noch ganz gut eine LED (rot, grün, gelb) treiben.
MaWin schrieb: > hat man sich halbwegs symmetrisch um die 1.4V > gelegt ??? 2 * 1,4V = 2,8V Naja, ist auch ne gängige Logikspannung... mfg mf
Andere Vermutung: Irgendetwas was offiziell mit 5V funktionierte funktionierte auch noch mit 3.3V aber nicht mit 3.0V brauchbar und musste nicht neuentwickelt werden.
Ob man da auch irgendwie eine geometrische Abstufung hinbekommt: 5 3,3 2,7 1,8 1,5 1,2 0,9 naja, irgendwie nicht so richtig, aber vielleicht war es ursprünglich so geplant...
Schau mal hier rein, könnte vielleicht hilfreich sein: http://electronics.stackexchange.com/questions/6403/whats-with-the-operating-voltages-5v-3-3v-2-5v-1-8v-etc
Stefan Helmert schrieb: > naja, irgendwie nicht so richtig, aber vielleicht war es ursprünglich so > geplant... Warum sollte das so sein? Dass sich die Spannungen im unteren Bereich nicht mehr so stark ändern liegt einfach daran, dass eine Schaltung mit 0V oder -2V eben nicht mehr funktioniert. Man nähert sich quasi den 0V nur an. Das hat aber nix mit irgendeiner geometrischen Reihe zu tun.
holger schrieb: > Wieso fährt ein Auto nicht mit Cola? Und merkste was? Andere als "Dummfragende" zu degradieren ist manchmal garnicht so clever. Id**t!!!
When the fabs switched from 0.5um to 0.35um, the thinner gates could only handle potentials up to 3.6V. That led to supplies at 3.3V +/- 10%. Das klingt für mich am glaubwürdigsten. Jedoch müsste man zur untermauerung irgendwo die Angabe finden dass 0,35µm Strukturen wirklich nur 3,6V vertragen. Stimmt das, und wenn ja(oder nein), wo stehts?
Die maximale Isolationsspannung (oder genauer: die Feldstärke) an einem gesperrten PN-Übergang ist limitiert und kann durch noch so gute Prozesse nicht gesteigert werden. ************************************************************* Daher muss bei sinkenden Abständen auch die Spannung sinken. ************************************************************* Andererseits: Die Bandabstände in den Materialien (Silizim, GaAs) sind physikalisch ebenfalls fast fest definiert. Bei Si sind es 0,7V. ************************************************************** Damit kann die minimale Spannung nicht unterschritten werden! ************************************************************** Das Fenster wird also immer enger. Besser werden geht daher nur noch, wenn man genauer wird, d.h. alle Strukturen sehr homogen und gleichmässig sind, sodass man weniger Reserve benötigt und enger an die Grenzen kommt. Das ist auch kostentechnisch begrenzt, denn eine Annäherung um wenige Prozente bedingt sofort mehr Ausschuss. Man kann z.B. viele Chips, die mit 1,8V gerade nicht laufen mit 2,0 sehr gut betreiben, wenn auch nicht mit den maximalen Frequenzen, wegen des Schaltfensters und letztlich auch einmal der Wärme.
was in der Übergangszeit 5V -> 3V3 auch geholfen hat war, dass 3V3-CMOS mit 5V-Eingängen Kompatibel ist, schön zu sehen unter http://www.circuitgeek.com/blog/logic-threshold-level-chart
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