5 V se utilizó mucho en las primeras familias de lógica, y especialmente en TTL. Si bien TTL está muy pasado de moda, ahora todos todavía hablan de "niveles de TTL". (Incluso escucho a UART descrito como "bus TTL", que es un nombre inapropiado: es un canal de comunicación de nivel lógico, pero puede ser un voltaje diferente a 5 V.) En TTL, 5 V era una buena opción para los puntos de ajuste de los BJT y para una alta inmunidad al ruido.
El nivel de 5 V se mantuvo cuando la tecnología cambió a HCMOS (CMOS de alta velocidad), con 74HC como la familia más conocida; Los 74HCxx IC pueden funcionar a 5 V, pero el 74HCT también es compatible con TTL para sus niveles de entrada. Esa compatibilidad puede ser requerida en circuitos de tecnología mixta, y esa es la razón por la cual 5 V no se abandonará por completo pronto.
Pero HCMOS no necesita los 5 V como los transistores bipolares de TTL. Un voltaje más bajo significa un menor consumo de energía: un IC HCMOS a 3.3 V típicamente consumirá un 50% o menos de energía que el mismo circuito a 5 V. Por lo tanto, crea un microcontrolador que funciona internamente a 3.3 V para ahorrar energía, pero tiene 5 VI / Os. (La E / S también puede ser tolerante a 5 V; luego funciona en los niveles de 3.3 V, pero no será dañado por 5 V en sus entradas. Además de la compatibilidad, 5 V también ofrece una mejor inmunidad al ruido.
Y va más allá. He trabajado con controladores ARM7TDMI (NXP LPC2100) con un núcleo que se ejecuta en 1.8 V, con 3.3 VI / Os. El voltaje más bajo es un ahorro de energía adicional (solo el 13% de un controlador de 5 V) y un EMI más bajo también. El inconveniente es que necesita dos reguladores de voltaje.
Esa es la tendencia: voltajes internos cada vez más bajos para un menor consumo de energía y EMI, y externamente un voltaje más alto para una mejor inmunidad al ruido y conectividad.