Hvad er forskellen mellem \ $ V_ {CC} \ $, \ $ V_ {DD} \ $, \ $ V_ {EE} \ $, \ $ V_ {SS} \ $

Tilbage i pleistoscene (1960erne eller tidligere) blev logikken implementeret med bipolære transistorer. Endnu mere specifikt var de NPN, fordi jeg af nogle grunde ikke vil t ind, NPN var hurtigere. Dengang var det fornuftigt for nogen, at den positive forsyningsspænding ville blive kaldt Vcc, hvor “c” står for samler. Nogle gange (men sjældnere) blev den negative forsyning kaldet Vee, hvor “e” står for emitter.

Da FET-logik opstod, blev den samme slags navngivning brugt, men nu var den positive forsyning Vdd (afløb ) og den negative Vss (kilde). Med CMOS giver dette ingen mening, men det fortsætter alligevel. Bemærk, at “C” i CMOS står for “komplementær”. Det betyder, at både N- og P-kanalindretninger bruges i stort set lige antal. En CMOS-inverter er kun en P-kanal og en N-kanal MOSFET i sin enkleste form. Med stort set lige mange N- og P-kanalindretninger er afløb ikke mere tilbøjelige til at være positive end kilder, og omvendt. Vdd- og Vss-navnene har dog hængt fast af historiske årsager. Teknisk set er Vcc / Vee for bipolar og Vdd / Vss for FETs, men i praksis betyder Vcc og Vdd det samme, og Vee og Vss betyder det samme.

Kommentarer

• Dejligt spørgsmål og dejligt svar. Jeg kan også gætte, at fordobling af bogstaver er måden at udtrykke multiplerne af emittere, samlere osv. De tegnede sandsynligvis en Vccc..c, og besluttede derefter at holde sig til Vcc.
• ” Vcc ” kunne også betyde ” fælles kollektorspænding “, som derefter blev ødelagt for at producere de andre etiketter.
• Har du nogen idé om, hvorfor TI bruger begge sammen i dette datablad? i.stack.imgur .com / Al6O0.png
• @AndreKR: For det første taler vi om fire forskellige disignatorer, så ta lking om ” begge ” giver ingen mening. For det andet bruger databladet Vcc og Vss. Hvis du havde fulgt diskussionen, ville du vide, at Vcc er den positive forsyning og Vss den negative, selvom det ‘ er en underlig blanding at bruge Vcc (bipolar) sammen med Vss (FET ), det ‘ er stadig klart nok, hvad de mener.
• Da jeg først startede, brugte jeg ” Vss ” som ” Virtuel springbræt “. Dette hjalp mig med at huske, at en springbræt ville være på JORD. 🙂

Jeg tror måske jeg har det klare svar på dette. Denne navngivning kommer fra en 1963 IEEE-standard 255-1963 ” Bogstavsymboler til halvlederudstyr ” (IEEE Std 255-1963). Jeg er en elektronikhistorisk fanatiker, og det kan være interessant for andre (fanatikere), så jeg vil gøre dette svar lidt bredere end nødvendigt.

Først og fremmest, det første bogstav V kommer fra standardens afsnit 1.1.1 og 1.1.2, der definerer, at v og V er størrelsessymboler , der beskriver spænding; i små bogstaver betyder det øjeblikkelig spænding (1.1.1) og i store bogstaver betyder det maksimal, gennemsnitlig eller RMS-spænding (1.1.2). Til din reference:

Afsnit 1.2 begynder at definere abonnementerne for størrelsessymboler. Bogstaver i store bogstaver betyder DC-værdier og små bogstaver betyder AC-værdier. Forsyningsspændinger er tydeligvis jævnspænding, så deres bogstaver skal være med store bogstaver.

Standarden definerer 11 suffiks (bogstaver) s. Disse er:

• E, e for emitter
• B, b for Base
• C, c for Collector
• J, j for en generisk halvleder enhedsterminal
• A, a for Anode
• K, k for Kathode
• G, g for Gate
• X, x for a generisk knude i et kredsløb
• M, m for maksimalt
• Min, min for minimum
• (AV) for gennemsnit

Denne standard går forud for MOS-transistoren (som blev patenteret i august 1963) og har således ikke bogstaverne for Source og Drain.Siden er den erstattet af en nyere standard, der definerer bogstaverne for Afløb og kilde, men jeg har ikke den standard tilgængelig.

De yderligere nuancer af standarden, der definerer yderligere regler for, hvordan symbolerne er skrevet giver fascinerende læsning. Det er forbløffende, hvordan alt dette er blevet almindeligt kendt, som nu roligt accepteres og forstås, selv uden en normativ reference.

Punkt 1.3 definerer, hvordan abonnementer er skrevet, især når der er mere end en. Læs ordens standard:

Så for eksempel V _bE betyder RMS-værdien (hovedstad V) for vekselstrømskomponenten (små bogstaver b) af spændingen ved bunden af en halvlederindretning i forhold til jævnstrømsværdien for spændingen for halvlederanordningens emitter (store bogstaver E).

Hvis nævnte halvlederemitter er direkte forbundet til jord, hvilket helt sikkert forstås som en kendt reference, er AC RMS-spændingen ved basen V _b . DC- eller RMS-spændingen ved basen er V _B , og en øjeblikkelig spænding ved basen er v _b .

Nu for den ekstra kredit: Hvorfor V _CC i stedet for V _C eller V _DD i stedet for V _D ? Jeg plejede at tro, at det er sproget fra ” Spænding fra Collector til Collector ” men det er selvfølgelig ikke overraskende, at det også defineret i standarden:

Så V _CCB betyder DC forsyningsspænding ved halvlederanordningens kollektor i forhold til enhedens base og V _CC betyder DC-forsyningsspændingen ved samleren i forhold til jorden.

Ved første instinkt det ser ud til, at reduplicering af abonnementet vil føre til tvetydighed, men faktisk gør det ikke det. Først og fremmest er de tilfælde, der synes tvetydige, ret sjældne; læsning af V _CC for at betyde spændingen fra en enheds kollektor til den samme enheds kollektor er uhyggeligt nul, så der er ingen mening med at beskrive det. Men hvad sker der, hvis enheden har to baser? standarden giver et svar. Spændingen fra enhedens base 1 til enhedens base 2 er skrevet V _B1-B2 . Og spændingen fra bunden af enhed 1 til basen af enhed 2 (vær opmærksom her – dette er interessant) er skrevet V _1B-2B .

Et spørgsmål er tilbage: det mystiske tilfælde af CMOS-kredsløb. Som det er blevet påpeget i andre svar synes navngivningsstandarden ikke at være sand med hensyn til CMOS-kredsløb. Til dette spørgsmål kan jeg kun tilbyde et indblik, der stammer fra det faktum, at jeg arbejder for et halvlederfirma. _{(” whoah ” forventes her.)}

Faktisk i CMOS er begge positive og negative skinner er forbundet til N- og P-kanalkilder – det er næsten utænkeligt at gøre det på nogen anden måde – tærskelspændingerne bliver tvetydige i standardporte, og jeg vil ikke engang tænke om beskyttelsesstrukturer … så jeg kan bare tilbyde dette: Vi har været vant til at se V _DD i NMOS-kredsløb (Greetz til @supercat, den øverste skinnemodstand er faktisk normalt en transistor – for dem der er interesserede, se den fremragende bog fra 1983 ” Introduktion til MOS LSI Design “) og V _SS er det samme for både NMOS og CMOS. Så det ville være latterligt for os at bruge andre udtryk end V _DD og V _SS (eller V _GND ) i vores datablad. Vores kunder er vant til disse udtryk, og de er ikke interesserede i esoterica, men i at få deres design ns at køre, så selv forestillingen om at forsøge at introducere noget som V _{SS POSITIV} eller V _{SS NEGATIV} ville vær fuldstændig latterlig og kontraproduktiv.

Så jeg bliver nødt til at sige, at det bare er universelt accepteret, at V _CC er forsyningsspændingen til et bipolært kredsløb og V _DD er forsyningsspændingen til et MOS-kredsløb, og det stammer fra historien. Tilsvarende er V _EE den negative forsyningsspænding (ofte jordet) af et bipolært kredsløb, og V _SS er den negative forsyningsspænding for et MOS-kredsløb.

Hvis nogen kunne tilbyde en normativ henvisning til det sidst diskuterede punkt, ville jeg være uhyre taknemmelig!

Kommentarer

• + 1 for at spore dette til en offentliggjort standard lige næppe ældre end jeg er. 😉
• Det sker faktisk ved ” 1.2.6 Forsyningsspænding Forsyningsspændingen til en terminal skal angives ved at gentage terminalabonnementet, såsom VBB, VCC, VEE ” som også ville gælde for Vdd og Vss.
• Også Wikipedia ‘ s artikel om CMOS citerer Fairchild AN-77 : ” Strømforsyningerne til CMOS kaldes VDD og VSS eller VCC og jord afhængigt af producenten. VDD og VSS er overførsler fra konventionelle MOS kredsløb og står for afløb og kilde forsyninger. Disse gælder ikke direkte for CMOS, da begge leverancer virkelig er kildeforsyninger. VCC og Ground er overførsler fra TTL-logik, og den nomenklatur er bevaret med introduktionen af 54C / 74C-linjen i CMOS. ”
• Også en af JEDEC standarder på CMOS JESD8C.01 , som handler om LVTTL og LVCMOS, bruger Vdd, selvom det ikke ‘ t helt sig, at du skal bruge det.
• ” Det ‘ er forbløffende, hvordan alt dette er blevet almindeligt kendt det er nu stille accepteret og forstået selv uden en normativ reference. ” – Jeg kunne ikke ‘ ikke være mere enig!

Du ved allerede fra de andre svar, at for bipolar

C henviser til samleren, og
E henviser til emitteren.

Ligeledes for CMOS

D henviser til afløbet, og
S henviser til kilden.

For bipolar logik som TTL er dette korrekt; selv for push-pull-udgange (“totempol”) blev der kun brugt NPN-transistorer, og \ $ V_ {CC} \ $ er faktisk forbundet til samlere.
Men for CMOS \ $ V_ {DD} \ $ er faktisk en forkert betegnelse. CMOS er meget mere symmetrisk end TTL, og mens kilden til N-MOSFET er forbundet til \ $ V_ {SS} \ $ er det ikke sådan, at \ $ V_ {DD} \ $ er forbundet til afløbet.

På grund af symmetrien er den faktisk tilsluttet kilden til P-MOSFET . Dette er sandsynligvis en arv fra NMOS, CMOSs forgænger, hvor \ $ V_ {DD} \ $ faktisk var siden til afløbet (med en modstand imellem).

Kommentarer

• Faktisk ville pull-up for en NMOS-udgangsstift normalt være en anden N-transistor Indvendige porte bruger ofte en passiv pullup (svarende til modstandstransistorlogik), men outputstifterne vil normalt være en NFET, der er analog med den høje side NPN i en TTL totempol udgang. Selv passive pull-ups er ofte udtømning- tilstandsudgange snarere end modstande.

Hvorfor V _DD og ikke blot V _D ?

Konventionen af bogstaverne V _AB for spænding betyder potentialet mellem A og B. Spænding er et potentiale målt i forhold til et andet punkt i kredsløbet. F.eks. V _BE er spændingen mellem base og emitter. Jorden har ikke et specifikt “bogstav”. Så konventionen om at gentage bogstaver bruges som V _DD eller V _EE for at henvise til punktet i forhold til jorden. Brug af enkelte bogstaver i denne sammenhæng tilføjer mere forvirring, da Vs kan referere til spændingen for en kilde “s” (som kan være forskellig fra V _SS , hvis der er flere kilder i serie osv.) Og ikke spændingen mellem en transistors emitter & jord.

Selv uden transistorer i et kredsløb kan der refereres til spændinger med stilen V _AB eller V ₁₂ for at reflektere potentialet mellem A og B eller punkt 1 og punkt 2. Det er tydeligt, at rækkefølge er vigtig, da for punkter i kredsløbet A og B er V _BA = -V _AB .

Bibliografisk reference: “Hvis det samme bogstav gentages, betyder det en strømforsyningsspænding: Vcc er den (positive) strømforsyningsspænding, der er tilknyttet med samleren, og Vee er den (negative) strømforsyningsspænding, der er forbundet med emitteren “. Tekstabstrakt fra Paul Horowitz og Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (Anden udgave), Cambridge University Press, ISBN 978- 0-521-37095-0. Kapitel 2 – Transistorer, side 62, introduktion.

Kommentarer

• Holder ‘ ikke IMO-vand. Vi ‘ taler ikke om spændingen mellem afløb og afløb, som alligevel ville være nul.
• @stevenvh hvad mener du det ” holder ‘ ikke vand “? Dette svar afspejler korrekt standard elektroteknik notation og er korrekt i henhold til min erfaring og enhver historisk reference, jeg kender til. Derudover bruger både meget gamle og moderne elektrotekniske lærebøger denne nomenklatur på diagrammer, når de forklarer transistordrift.Er du opmærksom på en alternativ etymologi af ” Vxx ” navngivningskonventionen?
• @wjl: Det ‘ en plausibel etymologi, men det er også andre. Brug for referencer.
• Svaret er indlysende og korrekt for dem med EE-grader, der gennemførte digital mikroelektronik inklusive LSI-kredsløb.
• @Jonathan uden henvisning til svarets tekniske nøjagtighed, dvs. meget dårlig ræsonnement. ” Enten kan du se, hvorfor jeg selvfølgelig har ret, eller at du er en idiot / underuddannet. ” Det er ikke grundlaget for et solidt teknisk argument, men et forsøg på at nedsætte dem, der er uenige. Dette er kun min mening, og det ser ud til, at 3 andre er enige i din erklæring.

Vdd bruges normalt til CMOS-, NMOS- og PMOS-enheder. Det står for spænding (ved) afløb. I nogle PMOS-enheder er det negativt, men rene PMOS-chips findes sjældent (hvis nogensinde) i dag. Det er normalt den mest positive spænding, men ikke altid, for eksempel kan en motorcontroller muligvis have en Vs-pin til motorspændingen, eller en processor bruger muligvis en kernespænding og en IO-spænding. Vss står for spænding (ved) kilde; PMOS enheder kan være positive, men igen er PMOS en relikvie, så for alt det er den mest negative spænding, der er tilgængelig. Den er ofte bundet til substratet, så den skal være den mest negative, ellers vil chippen ikke fungerer korrekt.

Vcc står for spænding (at) -opsamler og bruges primært til bipolære enheder, selvom jeg har set det bruges med CMOS-enheder, sandsynligvis ud af konventionen. Vee står for spænding (ved) emitter og er normalt det mest negative.

Jeg har også set Vs + og Vs-, såvel som V + og V-, men V + / V- kan forveksles med inputstifterne på op-forstærkere / komparatorer og andre forstærkere.

Kommentarer

• Vil bare påpege, at ” intensive formål ” skal være ” hensigter og formål. ” I det mindste antager jeg det … se: english.stackexchange.com/questions/1326/ …

Det er \ $ V_ {CC} \ $ i stedet for bare \ $ V_ {C} \ $ fordi C står for samler. Men \ $ V_ {CC} \ $, selvom en positiv spænding på kollektorsiden i et NPN-transistorkredsløb, er ikke spændingen øverst på kollektoren, \ $ V_C \ $! Der er normalt en belastningsmodstand eller en anden enhed mellem samleren og \ $ V_ {CC} \ $. Den fordoblede C indikerer, at den er en højere spænding ud over den, der vises på samleren og adskiller sig tydeligt fra \ $ V_C \ $.

Bogstaverne angiver transistordele: kilde, afløb, port, collector, emitter, base.

Når der er to forskellige bogstaver, er betydningen anderledes: det betyder spændingen mellem enhedens terminaler, som \ $ V_ {BE} \ $: base til emitterspænding af en BJT. Dette er muligvis grunden til, at der blev valgt et dobbelt bogstav til \ $ V_ {CC} \ $.

Lad os opfinde en begrundelse.

Antag, at du vil have et navn på en spænding, der er knyttet til samleren, og som ikke er spændingen ved samleren. Antag, at vi vil have navnet så kort som muligt, men vi vil medtage bogstavet C for klart at forbinde det med samleren. Dette betyder, at navnet vil være to symboler langt: C plus et andet tegn. Det andet tegn vil være et bogstav, tal eller en anden slags tegn. Et tal vil ligne en spænding, så valget er mellem at bruge en tegn som ampersand eller hash eller et andet bogstav. Hvis det bliver et andet bogstav, kan det ikke være noget andet bogstav ved siden af C, for så ser det ud som \ $ V_ {XY} \ $ -notationen, der angiver en spænding mellem to punkter. Hvis C gentages, så ved vi, at det ikke kan være den ubrugelige betegnelse for spændingen fra C til C, hvilket minder os om, at notationen har en anden betydning. Hvis det andet tegn går til en glyf, skal det sandsynligvis være noget andet end + eller -, fordi disse ligner polariteter.

Så den kortest mulige måde at betegne forsyningsspændingen på kollektorsiden er enten noget glyph-baseret som \ $ V_ {C @} \ $ eller ellers \ $ V_ {CC} \ $.

Det er klart, at der kan argumenteres for, at \ $ V_ {CC} \ $ var et ædru, velovervejet valg til at udtrykke, hvad opfinderen af notationen ønskede at udtrykke, hvilket fangede.

Kommentarer

• Jeg ‘ har hørt ” en højere spænding ud over det, som vises på samleren ” argumentet før. Ikke nødvendigvis ” højere “, men ” ud over “, ud over belastningen eller deromkring. Også set lignende anvendelse til V (BB), spændingen i den anden ende af basismodstanden.

Hvad de sagde, mest af tiden, men der er stadig lejligheder, hvor forskellene er reelle og / eller nyttige:

Der er en lille del af enheder, der bruger flere forsyninger i forhold til jorden og i nogle af disse kan det give mening at bruge f.eks. Vee gnd eller Vss. I andre tilfælde kan der være flere forsyninger eller grunde, der har samme potentiale, men adskilt af systemårsager. f.eks.

• En processor-IC kan have analoge og digitale + ve-forsyninger. Disse kan navngives f.eks. Vccd og Vcca. På samme måde kan du få Vssa og Vssd.

• ECL-logik af Olde-sorten havde 2 forsyninger plus jord. Vee var negativt bundet.

• Niveauoversættende ICer (eller dem, der MÅ bruges i den tilstand) såsom CD4051 – se datablad her Forskellig nok og lærerig nok til at være værd at citere: …………………. CD4051B, CD4052B og CD4053B analoge multiplexere er digitalt kontrollerede analoge kontakter med lav ON-impedans og meget lav OFF lækstrøm. Kontrol af analoge signaler op til 20VP-P kan opnås ved digitale signalamplituder på 4,5V til 20V (hvis VDD-VSS = 3V, kan en VDD-VEE på op til 13V styres; for VDD-VEE-niveauforskelle over 13V, en VDD-VSS på mindst 4,5V er påkrævet). For eksempel hvis VDD = + 4,5V, VSS = 0V og VEE = -13,5V, kan analoge signaler fra -13,5V til + 4,5V styres af digitale indgange på 0V til 5V.

• Porte som CD4049 / CD4050 Ligner standardomformere eller buffere, men tillader indgangssignaler over Vcc, så niveauforskydning kan udføres. IC har kun Vcc- og Vss-signaler ( på ben 1 og 8 på en 16 pin IC !!! ) men input signal skifter mellem Vss og ” Vigh ” = Vinhigh. I systemet, som dette bruges i Vih, ville det sandsynligvis blive betegnet Vdd eller et andet navn for at skelne det fra Vcc. CD4049 / CD4050 datablad:

• Der er nogle porte, der tillader niveaukonvertering den anden vej. Disse kan være åbne samlerporte * såsom LM339 (quad) / LM393 (dobbelt) med virkelig rare Ye Olde-verdens pinouts LM339 eller specialbuschauffører eller andre. I tilfælde af LM339 har strømforsyningen (pin 3 = Vcc, pin 12 = GND i en 14 pin IC) trøstende navne, men fungerer på så lidt som 2 volt forsyning, ekstremt interessante pinouts og open collector operation giver spor om, at disse er tilbagekøb fra før tidens begyndelse – men stadig meget nyttigt.

* Som Stevenh bemærker, er LM393 / LM339 teknisk set ikke ” porte ” men faktisk analoge komparatorer. Imidlertid (fra min kommentar nedenfor):

Det oprindelige spørgsmål blev ikke formuleret med logisk eller analog i tankerne.
Den åbne samlers natur og komparator svar fra 339/393 har set dets anvendelse som en logisk enhed, og mange CMOS-porte, især de tidligere ubufrede, er faktisk rene analoge forstærkere, som ” bare sker ” for normalt at blive brugt i deres skinne til skinne-tilstand.
Der er mange anvendelser omkring brug af CMOS-invertere som lineære forstærkere, og dette er ikke engang en ” forkert ” brug af dem – bare mindre almindeligt. Men punkt taget.

Kommentarer

• LM339 er ikke en logisk komponent, men en analog komparator.
• ” … ikke en logisk komponent … ” // Sandt nok som ofte brugt. Men historisk sløret. Det oprindelige spørgsmål blev ikke formuleret med logisk eller analog i tankerne. Den åbne kollektors natur og komparatorrespons fra 339/393 har set brugen af den som en logisk enhed, og mange CMOS-porte, især de tidligere ubufrede er faktisk rene analoge forstærkere, som ” bare ske ” for normalt at vænne sig i deres rail to rail mode. Der er mange applikationer omkring brug af CMOS-invertere som lineære forstærkere, og dette er ikke engang en ” forkert ” brug af dem – bare mindre almindeligt. Men punkt taget.

I ” har set mange skemaer bruge VCC og VDD om hinanden

Det er faktisk meget værre. I mange skematiske opsamlingskomponentbiblioteker er forsyningsspændingsstifter undertiden skjult i (nogle) komponentsymboler. Det er ikke ualmindeligt at downloade komponentbiblioteker, hvor nogle komponenter har et skjult “VCC” – eller “GND” -net forbundet til forsyningsspændingsstifterne.I andre komponenter kan de skjulte net kaldes andre navne. Det ikke så sjove er, at hvis du ikke har et net med det navn i dit skematiske ark, og du ikke er opmærksom på DRC-meddelelser fra skematisk editor, kan du ende med din forsyningsspænding og / eller jorden stifter helt uden forbindelse på din PCB.

Jeg tilføjede dette som et separat svar for at undgå forvirring. Ret mig, hvis jeg har fejl.

Kommentarer

• Jeg brugte meget tid i slutningen af 80erne på at pleje et komponentbibliotek i lang tid -defunct skematisk capture-system, som mit firma brugte på det tidspunkt. Der var mange konsistensproblemer, jeg tjekkede efter, men dette problem var et, som jeg fandt ganske ofte. Hvis det ikke var forsigtigt, var det bemærkelsesværdigt nemt at få en samling chips med deres egne private strøm / jordnet, der ikke er forbundet med noget andet. I dag, med billig eller gratis autorouting EDA-software derude, forestiller jeg mig, at det ikke ville være ‘ ikke at bemærke, før du har et bord foran dig.