Hallo Warum verwendet man eigentlich in der Elektronik oft 3,3 oder 5v? Wer ist auf diese idee gekommen? und mit welcher begründung? 6v währen doch eventuell besser gewesen weil jede Moped Baterie und jede Farrad lampe damals mit 6v betrieben wurden. Und warum 3,3? also logisch hätt ich dann ja gesagt 2,5 als hälfte von 5v. Liebe grüße
...die Spannungen könnten auch entsprechenden Technologiesprüngen entsprechen...
Sven schrieb: > 6v währen doch eventuell besser gewesen weil jede Moped Baterie und jede > Farrad lampe damals mit 6v betrieben wurden. Ganz einfach: Bei einer 6V Mopedbatterie hat man mit einem 5V LDO Spannungsregler noch etwas Luft für die Regelung. Und guck mal, welche Spannungen der Prozessor in deinem PC verwendet.
Sven schrieb: > 6v währen doch eventuell besser gewesen weil jede Moped Baterie und jede > Farrad lampe damals mit 6v betrieben wurden. Weil die Moped und Fahrrad Industrie in der Elektronik noch nie entscheidend und treibend waren / sind.
Umso enger es am Chip wird weil die Strukturbreite verringert wird umso niedriger muss die Spannung werden.... Deswegen laufen ja schon manche hoch integreirten Schaltungen zb. CPUs mit 1,2V oder weniger.
Ok aber warum gerade? oder wer war der erste ? Zufall ist ja eher unwarscheinlich.
Die Moped-Batterien haben nicht 6V, sondern nur ungefähr 6V. Auch 4 Mignon Batterien haben nur ungefähr 6V. Als leer gelten sie erst bei weniger als 3,6V. Deswegen passen 3,3V Spannungsregler prima zu Batteriebetrieb - Falls man überhaupt eine geregelte Spannung braucht. Davor waren 5V üblich, weil die Mikrochips der TTL und DTL Serie eben so viel brauchten, um zuverlässig zu funktionieren. Hätte man diese IC's für 3,3V auslegen wollen, dann wäre ihre Innenschaltung viel aufwändiger geworden. Es sind ja auch nicht exakt 5V nötig. 4,8 sind auch Ok. Für Experiemnte mit Logikgattern reichen in der Regel sogar 4V. Aber darunter funktionieren sie nicht.
Naja wenn 3,3V noch gehen nimmt man doch lieber die und hat niedrigere Ströme als 2,5V und höhere Ströme und so mehr Material bzw. dickere Bonddrähte?
5V hatten meines Wissens nach die ersten Logik-IC's in DTL und TTL Technik, weil sie mit weniger einfach nicht funktionierten. Man hätte sie sonst aufwändiger konstruieren müssen. Weniger als 3,3V gibt's selbstverständlich auch. Der Prozessor in meinem Laptop wird z.B. mit etwa 1V betrieben! Ein Drucker-Port mit 3,3V kann einen alten Drucker ansteuern, dessen Eingang für 5V (mit LS-TTL oder CMOS Technologie) ausgelegt ist. Wäre man mit der SPannung weiter runter gegangen, dann hätte das nicht mehr funktioniert. Der schleichende Wechsel von 5V auf 3,3V Schnittstellen, wie er im PC Umfeld stattgefunden hat, wäre damit gescheitert. Ich bin sicher, dass man im ersten Schritt absichtlich nicht auf die niedrigste mögliche Spannung gewechselt hat, um die kompatibilität zu bestehender 5V Hardware aufrecht zu erhalten.
Früher hatte die BE-Sperrschicht der (Logik-)Transistoren eine Dotierung, die eine Durchbruchspannung von etwa 6V brachte. Man kann ja die BE Sperrschicht sehr vieler NF-Transistoren als 6V-Z-Diode verwenden. Mit den üblichen Toleranzen kam man dann halt auf die 5V. Der Trend geht aber in Richtung immer niedrigerer Spannungen, da dann die Hauptarbeit der Logik-ICs , das Umladen der kapazitiv wirksamen Eingänge der folgenden Mosfets, deutlich schneller verläuft (proportional 1/u²). Je nach Technologie und Hersteller kamen dann die Stufen 3,3V 2,8V 2,1V usw.
Sven schrieb: > Warum verwendet man eigentlich in der Elektronik oft 5v? In der TTL Technik durfte man nicht die höchstzulässige Basis- Spannung von ca. 6V nicht überschreiten, andererseits sollte die UB so hoch wie möglich sein, um einen besseren Störabstand zu bekommen. 5V war da der beste Kompromiss. Gruss Harald
Also, ihr seht das mal wieder viel zu pragmatisch! Dabei liegt die Lösung doch offensichtlich auf der Hand: Der Umfang eines Mopedreifens dividiert durch seinen Durchmesser sind 3,14. Multipliziert mit der Anzahl der Räder, die so ein Moped hat, kommt man auf 6,28. Darum kann die Mopedbatterie doch gar keine andere Spannung als exakt 6,28 Volt haben und sämtliche andere Elektronik in der Welt hat sich gefälligst um die Mopedbatterie zu drehen!
Marek N. schrieb: > Also, ihr seht das mal wieder viel zu pragmatisch! > > Dabei liegt die Lösung doch offensichtlich auf der Hand: > Der Umfang eines Mopedreifens dividiert durch seinen Durchmesser sind > 3,14. Multipliziert mit der Anzahl der Räder, die so ein Moped hat, > kommt man auf 6,28. Darum kann die Mopedbatterie doch gar keine andere > Spannung als exakt 6,28 Volt haben und sämtliche andere Elektronik in > der Welt hat sich gefälligst um die Mopedbatterie zu drehen! Super Erklärung, volle Punktzahl ;-) Und aus demselben Grund dann bei Autos 12,56V Bordnetz ?
Sven schrieb: > Warum verwendet man eigentlich in der Elektronik oft 3,3 oder 5v? > Wer ist auf diese idee gekommen? und mit welcher begründung? > 6v währen doch eventuell besser gewesen weil jede Moped Baterie und jede > Farrad lampe damals mit 6v betrieben wurden. > Und warum 3,3? also logisch hätt ich dann ja gesagt 2,5 als hälfte von > 5v. Die Frage fällt in die Kategorie, warum ist die Banane krumm, oder warum ist der Himmel blau, oder warum ist das Wasser nass, oder warum ist das Feuer heiß, und so weiter und sofort. Man hat hier wirklich das Gefühl sich in einem Kindergarten zu befinden. Man merkt es kommt bald wieder der nächste Vollmond.
Rainer B. schrieb: > Und aus demselben Grund dann bei Autos 12,56V Bordnetz ? Ursprünglich hatten auch alle PKWs die 6V. Das war wohl damals mit wenigen Verbrauchern der beste Kompromiss zwischen Akkupreis (Je höher die Spannung, desto höher der Preis) und Kabelquer- schnitt. Als man später mehr und mehr erbraucher hatte, stieg der Kabelpreis an und der Kompromiss verschob sich auf 12V. Gruss Harald
> Die Frage fällt in die Kategorie, warum ist die > Banane krumm, oder warum ist der Himmel blau, oder > warum ist das Wasser nass, oder warum ist das Feuer heiß, > und so weiter und sofort. > > Man hat hier wirklich das Gefühl sich in einem > Kindergarten zu befinden. Man merkt es kommt bald > wieder der nächste Vollmond. Auf all diese Fragen kennt jeder die Antwort nur warum nun genau diese Spannungen gewählt wurden war mir und dir sicher auch nich bewusst. Nur das es im normalfall niemanden kümmert. Alle arbeiten damit aber keiner fragt sich mal warum das eigentlich genau so ist wie es ist. Und ja ursprünglich kam diese frage von meiner 5jährigen Tochter. Blöd nur das ich ihr nicht sagen konnte warum das eignetlich so ist. Ich hab übrings den vergleich zur Mopedbaterie nur gewählt weil es vermutlich in die gleiche zeit fällt also die festlegung auf 5v und die nutzung von 6v an Fahrzeugen
Harald Wilhelms schrieb: > Ursprünglich hatten auch alle PKWs die 6V. Das war wohl damals > mit wenigen Verbrauchern der beste Kompromiss zwischen Akkupreis > (Je höher die Spannung, desto höher der Preis) und Kabelquer- > schnitt. Als man später mehr und mehr erbraucher hatte, stieg der > Kabelpreis an und der Kompromiss verschob sich auf 12V. > Gruss > Harald Die 6V reichten zwar, hatten aber so ihre Längen. Ich erlebte selbst noch die 6V-Ära, und mir fiel auf, daß Lampen z.B. Hauptscheinwerfer bei Ein- und Ausschaltung sehr träge reagierten. Die Glühwendeln mußten wohl vom Querschnitt kräftiger sein und darum mit höherer Wärmekapazität. Wohl nicht nur ein subjektives Empfinden, oder?
Wilhelm F. schrieb: > Ich erlebte selbst noch die 6V-Ära, und mir fiel auf, daß Lampen z.B. > Hauptscheinwerfer bei Ein- und Ausschaltung sehr träge reagierten. Die > Glühwendeln mußten wohl vom Querschnitt kräftiger sein und darum mit > höherer Wärmekapazität. Wohl nicht nur ein subjektives Empfinden, oder? Doch. Aber damals waren ja auch noch 1,3 Promille erlaubt. mfg.
Wilhelm F. schrieb: > Ich erlebte selbst noch die 6V-Ära, und mir fiel auf, daß Lampen z.B. > Hauptscheinwerfer bei Ein- und Ausschaltung sehr träge reagierten. Dafür hatten die Lampen eine längere Lebensdauer.
Thomas Eckmann schrieb: > Doch. Aber damals waren ja auch noch 1,3 Promille erlaubt. Und Winker statt Blinker...
Ich habe gerade gestern etwas über CMOS gelesen: Aufgrund des Metallgates haben die verwendeten selbstsperrenden MOSFETs eine Schwellenspannung von +1V bwz. -1V. Sie funktionieren ab Spannungen von 3 V.
Harald Wilhelms schrieb: > Wilhelm F. schrieb: > >> Ich erlebte selbst noch die 6V-Ära, und mir fiel auf, daß Lampen z.B. >> Hauptscheinwerfer bei Ein- und Ausschaltung sehr träge reagierten. > > Dafür hatten die Lampen eine längere Lebensdauer. Mag sein, ich erinnere mich nicht daran, daß mal jemand eine Birne austauschte. Aber ich überschlug gerade mal: Man hatte ja in den 1960-ern diese Bilux-Lampen mit 45/40W. Das zog dann bei Fernlicht mal schlaffe 7,5A, und nur eine Fahrzeugseite. Übrigens hatte ich Bilux noch im vorletzten Auto, bis 2006, noch nicht mal Halogen. In 15 Jahren mußte ich nur eine wechseln.
Ein Beispiel, was ich kenne, µC, mit denen ich selbst arbeitete, waren die LPC21xx und LPC22xx von NXP. Manche hatten sogar zwei Betriebsspannungen, die 1,8V für den Core und 3,3V für die Peripherie. Einige Versionen haben nur 3,3V, und im µC drinnen einen Regler für den Core auf 1,8V. Die I/O sollte man aber in der Spannung nicht noch niedriger machen, sonst kann man ja eines Tages keinen Transistor mehr damit ansteuern.
Rainer B. schrieb: > Und Winker statt Blinker... ...oder Arme statt Winker. Ich habe noch gelernt, im Notfall beim Linksabbiegen den Arm nach links auszustrecken, beim Rechtsabbiegen nach oben und beiM Bremsen nach unten. Ob das heutzutage noch einer verstehen würde, wage ich zu bezweifeln. Gruss Harald
Sven schrieb: > Ich hab übrings den vergleich zur Mopedbaterie nur gewählt weil es > vermutlich in die gleiche zeit fällt also die festlegung auf 5v und die > nutzung von 6v an Fahrzeugen Ist schon eine Weile her, aber ich glaube mich zu erinnern, das mit der "Konvention von Paris" 1927 auch die Bordnetzspannungen der Fahrzeuge auf 6, 12, und 24 Volt festgelegt wurden. Irgendwo habe ich auch mal den Grund für die 5V TTL gelesen, ist aber zu lange her und kriege ich jetzt auch nicht mehr zusammen... MfG Elux
Harald Wilhelms schrieb: > Rainer B. schrieb: > >> Und Winker statt Blinker... > > ...oder Arme statt Winker. Ich habe noch gelernt, im Notfall beim > Linksabbiegen den Arm nach links auszustrecken, beim Rechtsabbiegen > nach oben und beiM Bremsen nach unten. Ob das heutzutage noch einer > verstehen würde, wage ich zu bezweifeln. > Gruss > Harald Autos mit Winker lernte ich in der Endphase des Winkers noch kennen. Dann kamen die Bimetallblinker, auch etwas komisch mit 6V. Beim Einschalten brannte die Blinkerbirne erst mal eine Sekunde, bevor sie dann schneller zu blinken begann. Wohl auch nach Außentemperatur, bei Frost war diese Erscheinung dann extremer. Aber das ging damals alles, die Zeit war noch nicht so hektisch und beschleunigt. Und wieder die Trägheit der Birne beim Blinken. Das sah manchmal schon wie Fading aus, oder einen langsamen Sinus an der Lampe.
Wilhelm F. schrieb: > Bimetallblinker Bimetall?? - War das nicht eher Hitzdraht (mit Stromspule für die Hysterese)? Zumindest auf meiner Seite des Zauns... ;-) ...
Kevin schrieb: > Die Frage fällt in die Kategorie, warum ... ist der Himmel blau Die Frage würde eher einen absoluten Mangel an Grundkenntnissen der Optik zum Ausdruck bringen.
Klaus I. schrieb: > Ich habe gerade gestern etwas über CMOS gelesen: Aufgrund des > Metallgates haben die verwendeten selbstsperrenden MOSFETs eine > Schwellenspannung von +1V bwz. -1V. Sie funktionieren ab Spannungen von > 3 V. Das mag für die jene Technik zutreffen, in der die ersten CD4000 Logik-ICs entstanden sind. Aktuelle Prozessoren arbeiten ebenfalls mit Metal-Gate und sind z.T. bereits bei einer Betriebsspannung von 0,8V funktionsfähig.
Reiner O. schrieb: > Irgendwo habe ich auch mal den Grund für die 5V TTL gelesen, ist aber zu > lange her und kriege ich jetzt auch nicht mehr zusammen... Die obere Grenze wurde bereits genannt: die BE-Sperrspannung des Multiemitter-Transistors der Eingangsstufe der SN7400 TTL-Technik. Weshalb die maximal zulässige Eingangsspannung dieser TTLs auf 5,5V begrenzt ist, obwohl das absolute Limit der Versorgungsspannung 7V beträgt. Bei der anders gearteten Eingangsstufe der späteren Schottky-TTLs wurde die Grenze auf ebenfalls 7V angehoben. Die untere Grenze ergibt sich aus der ausschliesslichen Verwendung von NPN-Transistoren. Die Schaltung der Ausgangsstufe mit NPN-Darlington begrenzt den Pegel bei "high". Für ausreichenden Störabstand und leidlich symmetrisches Zeitverhalten darf die Betriebsspannung nicht zu klein sein.
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Könnte mitunter auch ein Grund an der Konstruktion der ersten Netzteile gelegen haben? Wir wissen, dass Z-Dioden im Bereich 6,5 V am stabilsten sind, da sich der TK von Zener- und Avalanche-Effekt aufhebt. Baut man also einen ganz einfachen Längsregler mit so einer Z-Diode an der Basis eines Darlington-Transistors auf, so ergeben sich nach dem Abzug der BE-Spannungen etwa 5,2 V für die Versorgung der Digital-ICs. Beste Grüße, Marek
Marek N. schrieb: > Könnte mitunter auch ein Grund an der Konstruktion der ersten Netzteile > gelegen haben? Nein. > Wir wissen, dass Z-Dioden im Bereich 6,5 V am stabilsten sind, da sich > der TK von Zener- und Avalanche-Effekt aufhebt. Baut man also einen ganz > einfachen Längsregler mit so einer Z-Diode an der Basis eines > Darlington-Transistors auf, so ergeben sich nach dem Abzug der > BE-Spannungen etwa 5,2 V für die Versorgung der Digital-ICs. Wer auf geringe Abweichung der Ausgangsspannung mit niedrigem Tk Wert legt und dann ausgerechnet diese Primitivschaltung verwendet, der ist nicht ganz bei Trost. Nope, bissel mehr Aufwand war man schon zu investieren bereit.
Die 6V wurden in der Elektronik doch auch lange benutzt - für die Heizung von Röhren.
Die untere Grenze des im Betrieb zulässigen Bereichs ergibt sich aus dem oben skizzierten Grund auf deutlich über 4V. Die obere Grenze aufgrund der BE-Sperrspannung auf 5,5V. Und wie sind die SN5400 spezifiziert ...Trommelwirbel.... 4,5-5,5V. Wirds jetzt klarer? Man definiert solche Logik nicht nach irgendwelchen grad rumliegenden Netzteilen, sondern baut die Netzteile nach der Spezifikation der Logik. Das Zeug ist doch nicht für Bastler definiert worden.
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Hallo, Zitat : "Die Frage fällt in die Kategorie, warum ist die Banane krumm, oder warum ist der Himmel blau, .... "Man hat hier wirklich das Gefühl sich in einem Kindergarten zu befinden. Man merkt es kommt bald wieder der nächste Vollmond." Na dann erklär mal, ohne hilfe durch Tante Google ... Diese Fragen (wie auch die 5V / 3,3V Frage) haben es durchaus "in sich" wenn mann es richtig und fundiert verstehen möchte. Echt enttäuschend das einige Mitmenschen gibt welche sich entweder für überschlau halten, oder sich nicht trauen scheinbar simple Fragen zu stellen. Das hinter scheinbar einfachen Fragen viel mehr steht als mann zuerst glaubt sieht man daran eine vernünftige und fundierte Antwort (5V Ursache) erst in der neunten Antwort kahm . mfg Enttäuschter
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