¿Cuál es la diferencia entre \ $ V_ {CC} \ $, \ $ V_ {DD} \ $, \ $ V_ {EE} \ $, \ $ V_ {SS} \ $

De vuelta en el pleistosceno (1960 o antes), la lógica se implementó con transistores bipolares. Aún más específicamente, eran NPN porque por alguna razón no voy a t en, NPN fueron más rápidos. En aquel entonces tenía sentido para alguien que el voltaje de suministro positivo se llamara Vcc, donde la «c» significa colector. A veces (pero con menos frecuencia) el suministro negativo se llamaba Vee, donde «e» significa emisor.

Cuando surgió la lógica FET, se utilizó el mismo tipo de denominación, pero ahora el suministro positivo era Vdd (drenaje ) y el Vss negativo (fuente). Con CMOS esto no tiene sentido, pero persiste de todos modos. Tenga en cuenta que la «C» en CMOS significa «complementario». Eso significa que los dispositivos de canal N y P se utilizan en cantidades aproximadamente iguales. Un inversor CMOS es solo un canal P y un MOSFET de canal N en su forma más simple. Con aproximadamente el mismo número de dispositivos de canal N y P, los drenajes no tienen más probabilidades de ser positivos que las fuentes y viceversa. Sin embargo, los nombres Vdd y Vss se han quedado por razones históricas. Técnicamente, Vcc / Vee es para bipolar y Vdd / Vss para FET, pero en la práctica hoy Vcc y Vdd significan lo mismo, y Vee y Vss significan lo mismo.

Comentarios

• Buena pregunta y agradable Además, puedo suponer que la duplicación de letras es la forma de expresar los múltiplos de emisores, colectores, etc. Probablemente dibujaron un Vccc..c, luego decidieron ceñirse a Vcc.
• » Vcc » también podría significar » voltaje de colector común «, que luego se corrompió para producir las otras etiquetas.
• ¿Alguna idea de por qué TI usa ambas juntas en esta hoja de datos? i.stack.imgur .com / Al6O0.png
• @AndreKR: Primero, estamos hablando de cuatro designadores diferentes, así que ta No tiene sentido pensar en » ambos «. En segundo lugar, esa hoja de datos usa Vcc y Vss. Si hubiera estado siguiendo la discusión, sabría que Vcc es el suministro positivo y Vss el negativo, aunque ‘ una mezcla extraña para usar Vcc (bipolar) junto con Vss (FET ), ‘ sigue siendo bastante claro lo que significan.
• Cuando comencé, usé » Vss » como » Virtual Stepping Stone «. Esto me ayudó a recordar que habría un trampolín en el TERRENO. 🙂

Creo que puedo tener la respuesta definitiva a esto. Este nombre proviene de un estándar IEEE de 1963 255-1963 » Símbolos de letras para dispositivos semiconductores » (IEEE Std 255-1963). Soy un fanático de la historia de la electrónica y esto podría ser interesante para otros (fanáticos), así que haré esta respuesta un poco más amplia de lo necesario.

En primer lugar, la primera letra V mayúscula proviene de los párrafos 1.1.1 y 1.1.2 del estándar, que definen que v y V son símbolos de cantidad que describen el voltaje; en minúsculas significa voltaje instantáneo (1.1.1) y en mayúsculas significa voltaje máximo, promedio o RMS (1.1.2). Para su referencia:

El párrafo 1.2 comienza a definir los subíndices para los símbolos de cantidad. Las letras en subíndice en mayúsculas significan valores de CC y minúsculas significan valores de CA. Voltajes de suministro son obviamente voltajes de CC, por lo que sus letras deben estar en mayúsculas.

El estándar define 11 sufijos (letras) s. Estos son:

• E, e para Emisor
• B, b para Base
• C, c para Colector
• J, j para un semiconductor genérico terminal de dispositivo
• A, a para Anode
• K, k para Kathode
• G, g para Gate
• X, x para a nodo genérico en un circuito
• M, m para Máximo
• Mín, mínimo para Mínimo
• (AV) para Promedio

Este estándar es anterior al transistor MOS (que fue patentado en agosto de 1963) y por lo tanto no tiene las letras de Source y Drain.Desde entonces, ha sido reemplazado por un estándar más nuevo que define las letras para Drain y Source, pero no tengo ese estándar disponible.

Los matices adicionales del estándar, que definen reglas adicionales sobre cómo los símbolos están escritos resultan para una lectura fascinante. Es sorprendente cómo todo esto se ha convertido en conocimiento común que ahora se acepta y se entiende silenciosamente incluso sin una referencia normativa.

El párrafo 1.3 define cómo los subíndices están escritos, especialmente cuando hay más de uno. Lea las palabras del estándar:

Por ejemplo, V _bE significa el valor RMS (V mayúscula) del componente de CA (b minúscula) del voltaje en la base de un dispositivo semiconductor en referencia al valor de CC del voltaje del emisor del dispositivo semiconductor (E mayúscula).

En caso de que el emisor de dicho semiconductor esté conectado directamente a tierra, lo que ciertamente se entiende como una referencia conocida, entonces el voltaje AC RMS en la base es V _b . El voltaje DC o RMS en la base es V _B y un voltaje instantáneo en la base es v _b .

Ahora para el crédito adicional: ¿Por qué V _CC en lugar de V _C o V _DD en lugar de V _D ? Solía pensar que es coloquial de » Voltaje de colector a colector » pero obviamente no es de extrañar que sea también definido en el estándar:

Entonces V _CCB significa el DC voltaje de suministro en el colector del dispositivo semiconductor en referencia a la base del dispositivo y V _CC significa el voltaje de suministro de CC en el colector en referencia a tierra.

A primera vista parecería que la duplicación del subíndice conduciría a la ambigüedad, pero de hecho no es así. En primer lugar, los casos que parecerían ambiguos son bastante raros; leer V _CC significa que el voltaje desde el colector de un dispositivo al colector del mismo dispositivo es obviamente cero, por lo que no tiene sentido describirlo. Pero, ¿qué sucede si el dispositivo tiene dos bases? estándar da una respuesta. El voltaje de la base 1 de un dispositivo a la base 2 de un dispositivo se escribe V _B1-B2 . Y el voltaje de la base del dispositivo 1 a la base del dispositivo 2 (preste atención aquí – esto es interesante) está escrito V _1B-2B .

Queda una pregunta: el misterioso caso de los circuitos CMOS. Como bien se ha señalado en otras respuestas, el estándar de denominación no parece ser válido con respecto a los circuitos CMOS. A esta pregunta, solo puedo ofrecer una idea que se deriva del hecho de que trabajo para una empresa de semiconductores. _{(» whoah » esperado aquí.)}

De hecho, en CMOS tanto Los rieles positivos y negativos están conectados a las fuentes de los canales N y P; es casi inconcebible hacerlo de otra manera; los voltajes de umbral se volverían ambiguos en las puertas estándar y ni siquiera quiero pensar sobre estructuras de protección … así que puedo ofrecer esto: «Estamos acostumbrados a ver V _DD en circuitos NMOS (Saludos a @supercat, la resistencia del carril superior es generalmente un transistor. Para aquellos que estén interesados, consulte el excelente libro de 1983 » Introducción al diseño de MOS LSI «) y V _SS es el mismo para NMOS y CMOS. Por lo tanto, sería ridículo que utilizáramos cualquier otro término que no sea V _DD y V _SS (o V _GND ) en nuestras hojas de datos. Nuestros clientes están acostumbrados a estos términos y no están interesados en lo esotérico sino en obtener su diseño. ns para ejecutar, por lo que incluso la noción de intentar introducir algo como V _{SS POSITIVO} o V _{SS NEGATIVO} ser completamente ridículo y contraproducente.

Así que tendría que decir que se acepta universalmente que V _CC es el voltaje de suministro de un circuito bipolar y V _DD es la tensión de alimentación de un circuito MOS y se deriva de la historia. De manera similar, V _EE es el voltaje de suministro negativo (a menudo tierra) de un circuito bipolar y V _SS es el voltaje de suministro negativo de un circuito MOS.

Si alguien pudiera ofrecer una referencia normativa al último punto discutido, ¡estaría inmensamente agradecido!

Comentarios

• + 1 por rastrear esto hasta un estándar publicado apenas más antiguo que yo. 😉
• Realmente lo hace en » 1.2.6 Voltaje de suministro El voltaje de suministro a un terminal se indicará repitiendo el subíndice del terminal, como VBB, VCC, VEE » que también se aplicaría a Vdd y Vss.
• También el artículo ‘ de Wikipedia sobre CMOS cita Fairchild AN-77 : » Las fuentes de alimentación para CMOS se denominan VDD y VSS, o VCC y Ground según el fabricante. VDD y VSS son remanentes de circuitos MOS convencionales y representan los suministros de drenaje y fuente. Estos no se aplican directamente a CMOS ya que ambos suministros son realmente suministros de origen. VCC y Ground son transferencias de la lógica TTL y esa nomenclatura se ha conservado con la introducción de la línea 54C / 74C de CMOS. »
• También uno de los JEDEC estándares en CMOS JESD8C.01 , que trata sobre LVTTL y LVCMOS, usa Vdd, aunque no ‘ del todo dice que debe usar eso.
• » Es ‘ asombroso cómo todo esto se ha convertido en conocimiento común que ahora se acepta y se entiende silenciosamente incluso sin una referencia normativa. » – ¡No pude ‘ estar más de acuerdo!

Ya sabes por las otras respuestas que para bipolar

C se refiere al recopilador y
E se refiere al emisor.

Del mismo modo, para CMOS

D se refiere al drenaje, y
S se refiere a la fuente.

Para lógica bipolar como TTL, esto es correcto; incluso para salidas push-pull («tótem-polo») solo se usaron transistores NPN y \ $ V_ {CC} \ $ está realmente conectado a los colectores.
Pero para CMOS \ $ V_ {DD} \ $ es en realidad un nombre equivocado. CMOS es mucho más simétrico que TTL, y aunque la fuente del N-MOSFET está conectada a \ $ V_ {SS} \ $, no es así que \ $ V_ {DD} \ $ esté conectada al drenaje.

Debido a la simetría, está realmente conectado a la fuente del P-MOSFET . Esto es probablemente una herencia de NMOS, el predecesor de CMOS, donde \ $ V_ {DD} \ $ era de hecho el lado del drenaje (con una resistencia en el medio).

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• En realidad, el pull-up para un pin de salida NMOS sería normalmente otro N transistor .Las puertas internas a menudo usarían un pullup pasivo (equivalente a la lógica de resistor-transistor) pero los pines de salida generalmente serían un NFET análogo al NPN del lado alto en una salida TTL de tótem. Incluso los pull-ups pasivos a menudo se agotan. salidas de modo en lugar de resistencias.

¿Por qué V _DD y no simplemente V _D ?

La convención de letras V _AB para voltaje significa el potencial entre A y B. El voltaje es un potencial medido con respecto a otro punto en el circuito. Por ejemplo, V _BE es el voltaje entre la base y el emisor. Ground no tiene una «letra» específica. Entonces se usa la convención de letras repetidas, como V _DD o V _EE para referirse al punto relativo al suelo. El uso de letras simples en este contexto agrega más confusión ya que Vs puede referirse al voltaje de una fuente «s» (que puede ser diferente de V _SS si hay múltiples fuentes en serie, etc.) y no el voltaje entre el emisor & tierra de un transistor.

Incluso sin transistores en un circuito, los voltajes se pueden denominar con el estilo V _AB o V ₁₂ para reflejar el potencial entre A y B o el punto 1 y el punto 2. Obviamente el orden es importante, ya que para dos puntos en el circuito A y B, V _BA = -V _AB .

Referencia bibliográfica: «Si se repite la misma letra, eso significa un voltaje de suministro de energía: Vcc es el voltaje de suministro de energía (positivo) asociado con el colector, y Vee es la tensión de alimentación (negativa) asociada con el emisor «. Resumen de texto de Paul Horowitz y Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (segunda ed.), Cambridge University Press, ISBN 978- 0-521-37095-0. Capítulo 2 – Transistores, página 62, Introducción.

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• No ‘ no retiene el agua OMI. ‘ no estamos hablando del voltaje entre drenaje y drenaje, que sería cero de todos modos.
• @stevenvh, ¿qué quieres decir con eso? » ¿no ‘ t retiene el agua «? Esta respuesta refleja correctamente la notación estándar de ingeniería eléctrica y es correcta según mi experiencia y todas las referencias históricas que conozco. Además, tanto los libros de texto de ingeniería eléctrica antiguos como los modernos utilizan esta nomenclatura en los diagramas para explicar el funcionamiento del transistor.¿Conoce una etimología alternativa de la » Vxx » convención de nomenclatura?
• @wjl: It ‘ es una etimología plausible, pero también lo son otras. Necesita referencias.
• La respuesta es obvia y correcta para aquellos con títulos de EE que completaron microelectrónica digital, incluidos los circuitos LSI.
• @Jonathan, sin referencia a la precisión técnica de la respuesta, es decir razonamiento muy pobre. » O puedes ver por qué tengo razón, obviamente, o eres un idiota / poco educado. » Esa no es la base de un argumento técnico, sino un intento de menospreciar a los que no están de acuerdo. Esta es solo mi opinión y parece que otras 3 personas están de acuerdo con su declaración.

Vdd se usa generalmente para dispositivos CMOS, NMOS y PMOS. Significa drenaje de voltaje (at). En algunos dispositivos PMOS es negativo, pero hoy en día rara vez (si es que alguna vez) se encuentran chips PMOS puros. Por lo general, es el voltaje más positivo, pero no siempre, por ejemplo, un controlador de motor puede tener un pin Vs para el voltaje del motor, o un procesador puede usar un voltaje central y un voltaje IO. Vss significa fuente de voltaje (en); PMOS Los dispositivos pueden ser positivos, pero nuevamente, PMOS es una reliquia, por lo que para todos los efectos, es el voltaje más negativo disponible. A menudo está vinculado al sustrato, por lo que debe ser el más negativo, o el chip no funcionan correctamente.

Vcc significa colector de voltaje (at) y se usa principalmente para dispositivos bipolares, aunque lo he visto usado con dispositivos CMOS, probablemente fuera de lo convencional. Vee significa emisor de voltaje (at) y es generalmente el más negativo.

También he visto Vs + y Vs-, así como V + y V-, pero V + / V- se puede confundir con los pines de entrada en amplificadores operacionales / comparadores y otros amplificadores.

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• Solo quería señalar que » propósitos intensivos » debería ser » intenciones y propósitos. » Al menos, supongo que sí … ver: english.stackexchange.com/questions/1326/ …

Es «s \ $ V_ {CC} \ $ en lugar de solo \ $ V_ {C} \ $ porque la C significa coleccionista. Pero \ $ V_ {CC} \ $, aunque es un voltaje positivo del lado del colector en un circuito de transistor NPN, no es el voltaje en la parte superior del colector, \ $ V_C \ $! Generalmente hay una resistencia de carga o algún otro dispositivo entre el colector y \ $ V_ {CC} \ $. La C duplicada indica que es un voltaje más alto que el que aparece en el colector y se distingue claramente de \ $ V_C \ $.

Las letras denotan partes del transistor: fuente, drenaje, puerta, colector, emisor, base.

Cuando hay dos letras diferentes, el significado es diferente: significa el voltaje entre esos terminales del dispositivo, como \ $ V_ {BE} \ $: voltaje de base a emisor de un BJT. Esta es posiblemente la razón por la que se eligió una letra doblada para \ $ V_ {CC} \ $.

Inventemos una justificación.

Suponga que quiere un nombre para un voltaje asociado con el colector que no es el voltaje en el colector. Supongamos que queremos que el nombre sea lo más corto posible, pero queremos incluir la letra C para asociarlo claramente con el coleccionista. Esto significa que el nombre tendrá dos símbolos de longitud: C más otro carácter. El otro carácter será una letra, un número o algún otro tipo de glifo. Un número se vería como un voltaje, por lo que la elección es entre usar un glifo como ampersand o hash, o una segunda letra. Si va a ser una segunda letra, entonces no puede ser ninguna otra letra además de C, porque entonces se parece a la notación \ $ V_ {XY} \ $ que denota un voltaje entre dos puntos. Si se repite la C, entonces sabemos que no puede ser la designación inútil del voltaje de C a C, lo que nos recuerda que la notación tiene otro significado. Si el segundo carácter va a un glifo, entonces probablemente debería ser algo diferente a + o - porque parecen polaridades.

Entonces, la forma más corta posible de indicar el voltaje de suministro del lado del colector es algo basado en glifos como \ $ V_ {C @} \ $ o bien \ $ V_ {CC} \ $.

Claramente, se puede argumentar que \ $ V_ {CC} \ $ fue una elección sobria y bien pensada para expresar lo que el inventor de la notación quería expresar, lo cual se popularizó.

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• Yo ‘ he escuchado » un voltaje más alto que el aparece en el argumento » del recopilador anterior. No necesariamente » mayor «, pero » más allá de «, más allá de la carga más o menos. También se ha visto un uso similar para V (BB), el voltaje en el otro extremo de la resistencia base.

Lo que dijeron, la mayoría del tiempo, pero todavía hay ocasiones en las que las diferencias son reales y / o útiles:

Hay una pequeña proporción de dispositivos que utilizan múltiples suministros en relación con el suelo y en algunos de estos puede tener sentido usar, por ejemplo, Vee gnd o Vss. En otros casos, puede haber varios suministros o conexiones a tierra que tienen el mismo potencial pero están separadas por motivos del sistema. ej.

• Un IC de procesador puede tener suministros + ve analógicos y digitales. Estos pueden denominarse, por ejemplo, Vccd y Vcca. De manera similar, puede obtener Vssa y Vssd.

• La lógica ECL de la variedad Olde tenía 2 suministros más tierra. Vee fue negativo en tierra.

• IC de traducción de nivel (o los que PUEDEN usarse en ese modo) como el CD4051 – vea la hoja de datos aquí Lo suficientemente diferente y educativo como para que valga la pena citarlo: …………………. Los multiplexores analógicos CD4051B, CD4052B y CD4053B son interruptores analógicos controlados digitalmente con baja impedancia ON y muy baja corriente de fuga OFF. El control de señales analógicas hasta 20VP-P se puede lograr mediante amplitudes de señal digital de 4.5V a 20V (si VDD-VSS = 3V, se puede controlar un VDD-VEE de hasta 13V; para diferencias de nivel VDD-VEE por encima de 13V, se requiere un VDD-VSS de al menos 4,5 V). Por ejemplo, si VDD = + 4.5V, VSS = 0V y VEE = -13.5V, las señales analógicas de -13.5V a + 4.5V se pueden controlar mediante entradas digitales de 0V a 5V.

• Las puertas como el CD4049 / CD4050 PARECEN como inversores o búfer estándar pero permiten señales de entrada por encima de Vcc para que Se puede realizar un cambio de nivel. El IC solo tiene señales Vcc y Vss ( en los pines 1 y 8 en un IC de 16 pines. ) pero la entrada la señal cambia entre Vss y » Vigh » = Vinhigh. En el sistema que se utiliza en Vih probablemente se denominaría Vdd o algún otro nombre para distinguirlo de Vcc. Hoja de datos de CD4049 / CD4050:

• Hay algunas puertas que permiten la conversión de nivel al revés. Estas pueden ser puertas de colector abierto * como la LM339 (quad) / LM393 (dual) con pinouts del mundo Ye Olde realmente extraños LM339 o conductores de autobús especializados u otros. En el caso del LM339, la fuente de alimentación (pin 3 = Vcc, pin 12 = gnd en un IC de 14 pines) tiene nombres reconfortantes pero operando con tan solo 2 Voltios de suministro, pines extremadamente interesantes y operación de colector abierto dan pistas de que estos son retrocesos de antes del comienzo de los tiempos, pero siguen siendo muy útiles.

* Como señala Stevenh, los LM393 / LM339 técnicamente no son » puertas » pero en realidad comparadores analógicos. Sin embargo (de mi comentario a continuación):

La pregunta original no se formuló teniendo en cuenta la lógica o la analogía.
La naturaleza del colector abierto y el comparador La respuesta del 339/393 ha visto su uso como un dispositivo lógico y muchas puertas CMOS, especialmente las anteriores sin búfer, son de hecho amplificadores analógicos puros que » simplemente suceden » para acostumbrarse en su modo de riel a riel.
Existen numerosas aplicaciones en torno al uso de inversores CMOS como amplificadores lineales y esto ni siquiera es un » uso inadecuado » de ellos, pero menos habitual. Pero, punto.

Comentarios

• El LM339 no es un componente lógico, sino un comparador analógico .
• » … no es un componente lógico … » // Lo suficientemente cierto como se usa a menudo. Pero históricamente borroso. La pregunta original no se formuló teniendo en cuenta la lógica o la analogía. La naturaleza de colector abierto y la respuesta de comparación del 339/393 ha visto su uso como un dispositivo lógico y muchas puertas CMOS, especialmente las anteriores sin búfer, son de hecho amplificadores analógicos puros que » simplemente » suelen acostumbrarse en su modo de carril a carril. Existen numerosas aplicaciones en torno al uso de inversores CMOS como amplificadores lineales y esto ni siquiera es un uso » inadecuado » de ellos, solo que es menos habitual. Pero, toma el punto.

I » He visto muchos esquemas que usan VCC y VDD indistintamente

En realidad, es mucho peor. En muchas bibliotecas de componentes de captura esquemática, los pines de voltaje de suministro a veces están ocultos en (algunos) símbolos de componentes. No es raro descargar bibliotecas de componentes donde algunos componentes tienen una red oculta «VCC» o «GND» conectada a los pines de voltaje de suministro.En otros componentes, las redes ocultas pueden recibir otros nombres. Lo que no es tan divertido es que si no tiene una red con ese nombre en su hoja esquemática y no presta atención a los mensajes DRC del editor esquemático, puede terminar con su voltaje de suministro y / o pines de tierra totalmente desconectados en su PCB.

Agregué esto como una respuesta separada para evitar confusiones. Por favor corríjame si me equivoco.

Comentarios

• Pasé mucho tiempo a finales de los 80 preparando una biblioteca de componentes durante mucho tiempo. -sistema de captura esquemático defectuoso que mi empresa estaba usando en ese momento. Había numerosos problemas de coherencia que estaba comprobando, pero este era uno que encontraba con bastante frecuencia. Si no tenía cuidado, era muy fácil obtener una colección de chips con sus propias redes de energía / tierra privadas no están conectadas a nada más. Hoy en día, con el software EDA de autorouting gratuito o barato, imagino que no sería ‘ difícil no darse cuenta hasta que haya una tabla frente a ti.