Qual é a diferença entre \ $ V_ {CC} \ $, \ $ V_ {DD} \ $, \ $ V_ {EE} \ $, \ $ V_ {SS} \ $

Voltar no pleistoscene (1960 ou anterior), a lógica foi implementada com transistores bipolares. Ainda mais especificamente, eles eram NPN porque, por alguns motivos, não t em, NPN eram mais rápidos. Naquela época, fazia sentido para alguém que a tensão de alimentação positiva fosse chamada de Vcc, onde o “c” significa coletor. Às vezes (mas menos comumente) o suprimento negativo era chamado de Vee, onde “e” significa emissor.

Quando a lógica FET surgiu, o mesmo tipo de nomenclatura foi usado, mas agora o suprimento positivo era Vdd (dreno ) e o Vss negativo (fonte). Com o CMOS, isso não faz sentido, mas persiste mesmo assim. Observe que o “C” no CMOS significa “complementar”. Isso significa que os dispositivos de canal N e P são usados em números quase iguais. Um inversor CMOS é apenas um canal P e um MOSFET de canal N em sua forma mais simples. Com números aproximadamente iguais de dispositivos de canal N e P, os drenos não têm mais probabilidade de ser positivos do que as fontes e vice-versa. No entanto, os nomes Vdd e Vss travaram por razões históricas. Tecnicamente, Vcc / Vee é para bipolar e Vdd / Vss para FETs, mas na prática hoje Vcc e Vdd significam o mesmo, e Vee e Vss significam o mesmo.

Comentários

• Boa pergunta e boa resposta. Além disso, posso supor que a duplicação de letras é a maneira de expressar os múltiplos de emissores, coletores etc. Eles provavelmente desenharam um Vccc..c, então decidiram se ater ao Vcc.
• ” Vcc ” também pode significar ” voltagem comum do coletor “, que foi corrompido para produzir os outros rótulos.
• Alguma idéia de por que a TI usa os dois juntos nesta folha de dados? i.stack.imgur .com / Al6O0.png
• @AndreKR: Primeiro, estamos falando de quatro descritores diferentes, então ta falar sobre ” ambos ” não faz sentido. Em segundo lugar, essa folha de dados usa Vcc e Vss. Se você estivesse acompanhando a discussão, saberia que Vcc é o suprimento positivo e Vss o negativo, embora seja ‘ uma mistura estranha usar Vcc (bipolar) junto com Vss (FET ), ‘ ainda é suficientemente claro o que significam.
• Quando eu estava começando, usei ” Vss ” como ” Pedra Virtual “. Isso me ajudou a lembrar que um trampolim seria o CHÃO. 🙂

Acho que posso ter a resposta definitiva para isso. Essa nomenclatura vem de um padrão IEEE de 1963 255-1963 ” Símbolos de letras para dispositivos semicondutores ” (IEEE Std 255-1963). Sou fanático por história da eletrônica e isso pode ser interessante para outros (fanáticos), então farei esta resposta um pouco mais ampla do que o necessário.

Primeiro de tudo, a primeira letra V maiúscula vem de os parágrafos 1.1.1 e 1.1.2 padrão, que definem que v e V são símbolos de quantidade descrevendo a tensão; em minúsculas significa tensão instantânea (1.1.1) e em maiúsculas significa tensão máxima, média ou RMS (1.1.2). Para sua referência:

O parágrafo 1.2 começa a definir os subscritos para os símbolos de quantidade. As letras subscritas em maiúsculas significam valores DC e minúsculas significam valores AC. Tensões de alimentação são obviamente tensões DC, então suas letras devem estar em maiúsculas.

O padrão define 11 sufixos (letras) s. Estes são:

• E, e para Emissor
• B, b para Base
• C, c para Coletor
• J, j para um semicondutor genérico terminal de dispositivo
• A, a para ânodo
• K, k para Kathode
• G, g para portão
• X, x para a nó genérico em um circuito
• M, m para máximo
• Min, min para mínimo
• (AV) para médio

Este padrão é anterior ao transistor MOS (que foi patenteado em agosto de 1963) e, portanto, não tem as letras para Fonte e Dreno.Desde então, ele foi substituído por um novo padrão que define as letras para Drenagem e Fonte, mas eu não tenho esse padrão disponível.

As nuances adicionais do padrão, que definem regras adicionais sobre como os símbolos são escritos para uma leitura fascinante. “É incrível como tudo isso se tornou de conhecimento comum que agora é silenciosamente aceito e compreendido, mesmo sem uma referência normativa.

O parágrafo 1.3 define como subscritos são escritos, especialmente quando há mais de um. Por favor, leia as palavras do padrão:

Então, por exemplo, V _bE significa o valor RMS (V maiúsculo) do componente AC (minúsculo b) da Tensão na Base de um dispositivo semicondutor em referência ao valor DC da Tensão do Emissor do dispositivo semicondutor (maiúsculo E).

No caso do emissor do referido semicondutor estar diretamente conectado ao terra, o que certamente é entendido como uma referência conhecida, então a tensão CA RMS na base é V _b . A tensão DC ou RMS na base é V _B e uma tensão instantânea na base é v _b .

Agora, para o crédito extra: por que V _CC em vez de V _C ou V _DD em vez de V _D ? Eu costumava pensar que é coloquial de ” Tensão de coletor para coletor “, mas obviamente “não é nenhuma surpresa que” s também definido no padrão:

Portanto, V _CCB significa o DC tensão de alimentação no coletor do dispositivo semicondutor em referência à Base do dispositivo e V _CC significa a tensão de alimentação CC no coletor em referência ao aterramento.

No primeiro instinto parece que a reduplicação do subscrito levaria à ambigüidade, mas na verdade não o faz. Em primeiro lugar, os casos que parecem ambíguos são bastante raros; lendo V _CC para significar que a voltagem do coletor de um dispositivo para o coletor do mesmo dispositivo é obsessivamente zero, então não há sentido em descrevê-lo. Mas o que acontece se o dispositivo tiver duas bases? padrão dá uma resposta. A voltagem da base 1 de um dispositivo para a base 2 de um dispositivo é escrita V _B1-B2 . E a voltagem da base do dispositivo 1 para a base do dispositivo 2 (preste atenção aqui – isso é interessante) está escrito V _1B-2B .

Uma questão permanece: o caso misterioso dos circuitos CMOS. Como foi bem apontado em outras respostas, o padrão de nomenclatura não parece ser verdadeiro em relação aos circuitos CMOS. A essa pergunta, só posso oferecer um insight que decorre do fato de que trabalho para uma empresa de semicondutores. _{(” whoah ” esperado aqui.)}

Na verdade, em CMOS tanto o trilhos positivos e negativos são conectados a fontes de canal N e P – é quase inconcebível fazer isso de outra maneira – as tensões de limiar se tornariam ambíguas em portas padrão e eu nem quero pensar sobre estruturas de proteção … então posso apenas oferecer isto: Costumávamos ver V _DD em circuitos NMOS (Greetz para @supercat, o resistor de trilho superior é de fato geralmente um transistor – para aqueles que estão interessados, consulte o excelente livro de 1983 ” Introdução ao projeto MOS LSI “), e V _SS é o mesmo para NMOS e CMOS. Portanto, seria ridículo usarmos quaisquer outros termos além de V _DD e V _SS (ou V _GND ) em nossas folhas de dados. Nossos clientes estão acostumados com esses termos e “não estão interessados em esotérico, mas em obter seu design ns para ser executado, portanto, mesmo a noção de tentar introduzir algo como V _{SS POSITIVO} ou V _{SS NEGATIVO} seja totalmente ridículo e contraproducente.

Portanto, devo dizer que é universalmente aceito que V _CC é a tensão de alimentação de um circuito bipolar e V _DD é a tensão de alimentação de um circuito MOS e isso vem da história. Da mesma forma, V _EE é a tensão de alimentação negativa (geralmente aterrada) de um circuito bipolar e V _SS é a tensão de alimentação negativa de um circuito MOS.

Se alguém pudesse oferecer uma referência normativa ao último ponto discutido, eu ficaria imensamente grato!

Comentários

• + 1 por rastrear isso até um padrão publicado um pouco mais velho do que eu. 😉
• Ele realmente funciona em ” 1.2.6 Tensão de alimentação A tensão de alimentação para um terminal deve ser indicada pela repetição do subscrito do terminal, como VBB, VCC, VEE ” que também se aplica a Vdd e Vss.
• Também o artigo ‘ da Wikipedia sobre CMOS cita Fairchild AN-77 : ” As fontes de alimentação para CMOS são chamadas de VDD e VSS, ou VCC e aterramento dependendo do fabricante. VDD e VSS são transportados de circuitos MOS convencionais e representam o dreno e as fontes de alimentação. Isso não se aplica diretamente ao CMOS, uma vez que ambos os suprimentos são, na verdade, suprimentos de origem. VCC e Ground são transportados da lógica TTL e essa nomenclatura foi mantida com a introdução da linha 54C / 74C do CMOS. ”
• Também um dos JEDEC padrões em CMOS JESD8C.01 , que é sobre LVTTL e LVCMOS, usa Vdd, embora não ‘ seja bastante diga que você deve usar isso.
• ” É ‘ incrível como tudo isso se tornou de conhecimento comum que agora é silenciosamente aceito e compreendido mesmo sem uma referência normativa. ” – Eu não poderia ‘ concordar mais!

Você já sabe pelas outras respostas que para bipolar

C refere-se ao coletor e
E refere-se ao emissor.

Da mesma forma, para CMOS

D refere-se ao dreno e
S refere-se à fonte.

Para lógica bipolar como TTL, isso está correto; mesmo para saídas push-pull (“totem-pole”) apenas transistores NPN foram usados e \ $ V_ {CC} \ $ está de fato conectado a coletores.
Mas para CMOS \ $ V_ {DD} \ $ é na verdade um nome impróprio. CMOS é muito mais simétrico do que TTL e, embora a fonte do N-MOSFET esteja conectada a \ $ V_ {SS} \ $, não é assim que \ $ V_ {DD} \ $ está conectado ao dreno.

Devido à simetria, está realmente conectado à fonte do P-MOSFET . Esta é provavelmente uma herança do NMOS, predecessor do CMOS, onde \ $ V_ {DD} \ $ era de fato o lado do dreno (com um resistor no meio).

Comentários

• Na verdade, o pull-up para um pino de saída NMOS normalmente seria outro transistor N . As portas internas costumam usar um pullup passivo (equivalente à lógica do resistor-transistor), mas os pinos de saída geralmente são um NFET análogo ao NPN de lado alto em uma saída de totem-pólo TTL. Mesmo os pull-ups passivos costumam se esgotar. saídas de modo em vez de resistores.

Por que V _DD e não simplesmente V _D ?

A convenção de letras V _AB para tensão significa o potencial entre A e B. Tensão é um potencial medido em relação a outro ponto no circuito. Por exemplo, V _BE é a tensão entre a base e o emissor. O terreno não possui uma “letra” específica. Portanto, a convenção de letras repetidas é usada, como V _DD ou V _EE para se referir ao ponto em relação ao solo. Usar letras únicas neste contexto adiciona mais confusão, pois Vs pode se referir à tensão de uma fonte “s” (que pode ser diferente de V _SS se houver várias fontes em série, etc.) e não a tensão entre o emissor de um transistor & terra.

Mesmo sem transistores em um circuito, as tensões podem ser referidas com o estilo V _AB ou V ₁₂ para refletir o potencial entre A e B ou ponto 1 e ponto 2. Obviamente, a ordem é importante, uma vez que para dois pontos no circuito A e B, V _BA = -V _AB .

Referência bibliográfica: “Se a mesma letra for repetida, isso significa uma tensão de alimentação: Vcc é a tensão de alimentação (positiva) associada com o coletor, e Vee é a tensão (negativa) da fonte de alimentação associada ao emissor “. Resumo do texto de Paul Horowitz e Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (segunda edição), Cambridge University Press, ISBN 978- 0-521-37095-0. Capítulo 2 – Transistores, página 62, Introdução.

Comentários

• Não ‘ não retém água IMO. Nós ‘ não estamos falando sobre a tensão entre dreno e dreno, que seria zero de qualquer maneira.
• @stevenvh o que você quis dizer ” não ‘ não retém água “? Esta resposta reflete corretamente a notação de engenharia elétrica padrão e está correta de acordo com minha experiência e todas as referências históricas que conheço. Além disso, tanto os livros muito antigos quanto os modernos de engenharia elétrica usam essa nomenclatura nos diagramas ao explicar a operação do transistor.Você conhece uma etimologia alternativa da convenção de nomenclatura ” Vxx “?
• @wjl: It ‘ uma etimologia plausível, mas outras também. Precisa de referências.
• A resposta é óbvia e correta para aqueles com diplomas de EE que completaram microeletrônica digital, incluindo circuitos LSI.
• @Jonathan, sem referência à precisão técnica da resposta, isto é raciocínio muito pobre. ” Ou você pode ver porque estou certo, obviamente, ou você é um idiota / pouco educado. ” Esse não é o fundamento de um sólido argumento técnico, mas uma tentativa de menosprezar aqueles que discordam. Esta é apenas minha opinião e parece que outras 3 pessoas concordam com sua afirmação.

Vdd geralmente é usado para dispositivos CMOS, NMOS e PMOS. Significa dreno de tensão (at). Em alguns dispositivos PMOS é negativo, mas chips PMOS puros raramente são (ou nunca) encontrados hoje. Geralmente é a tensão mais positiva, mas nem sempre, por exemplo, um controlador de motor pode ter um pino Vs para a tensão do motor, ou um processador pode usar uma tensão central e uma tensão IO. Vss significa fonte de tensão (at); PMOS Os dispositivos podem ser positivos, mas, novamente, PMOS é uma relíquia, portanto, para todos os efeitos, é a voltagem mais negativa disponível. Muitas vezes, está ligada ao substrato, portanto deve ser a mais negativa, ou o chip não funcionam corretamente.

Vcc significa coletor de voltagem (at) e é usado principalmente para dispositivos bipolares, embora eu já o tenha visto usado com dispositivos CMOS, provavelmente fora da convenção. Vee significa emissor de voltagem (at) e geralmente é o mais negativo.

Eu também vi Vs + e Vs-, bem como V + e V-, mas V + / V- pode ser confundido com os pinos de entrada em op-amps / comparadores e outros amplificadores.

Comentários

• Só queria ressaltar que ” propósitos intensivos ” deveria ser ” intenções e propósitos. ” Pelo menos, suponho que sim … veja: english.stackexchange.com/questions/1326/ …

É \ $ V_ {CC} \ $ em vez de apenas \ $ V_ {C} \ $ porque o C significa coletor. Mas \ $ V_ {CC} \ $, embora seja uma tensão positiva do lado do coletor em um circuito de transistor NPN, não é a tensão no topo do coletor, \ $ V_C \ $! Geralmente há um resistor de carga ou algum outro dispositivo entre o coletor e \ $ V_ {CC} \ $. O C dobrado indica que é “uma voltagem mais alta além daquela que aparece no coletor e é claramente distinta de \ $ V_C \ $.

As letras indicam as partes do transistor: fonte, dreno, porta, coletor, emissor, base.

Quando existem duas letras diferentes, o significado é diferente: significa a tensão entre aqueles terminais do dispositivo, como \ $ V_ {BE} \ $: tensão de base para emissor de um BJT. É possivelmente por isso que uma letra dobrada foi escolhida para \ $ V_ {CC} \ $.

Vamos inventar um raciocínio.

Suponha que você queira um nome para uma voltagem associada ao coletor que não seja a voltagem no o coletor. Suponha que queremos que o nome seja o mais curto possível, mas queremos incluir a letra C para associá-lo claramente ao coletor. Isso significa que o nome terá dois símbolos: C mais outro caractere. O outro caractere será uma letra, número ou algum outro tipo de glifo. Um número seria semelhante a uma voltagem, então a escolha é entre usar um glifo como “e” comercial ou hash, ou uma segunda letra. Se for uma segunda letra, então não pode ser qualquer outra letra além de C, porque então se parece com a notação \ $ V_ {XY} \ $ denotando uma tensão entre dois pontos. Se o C se repetir, sabemos que não pode ser a designação inútil da voltagem de C para C, o que nos lembra que a notação tem outro significado. Se o segundo caractere for um glifo, provavelmente deve ser algo diferente de + ou - porque se parecem com polaridades.

Portanto, a maneira mais curta possível de denotar a tensão de alimentação do lado do coletor é algo baseado em glifo como \ $ V_ {C @} \ $ ou então \ $ V_ {CC} \ $.

Claramente, pode-se argumentar que \ $ V_ {CC} \ $ foi uma escolha sóbria e bem considerada para expressar o que o inventor da notação queria expressar, que pegou.

Comentários

• Eu ‘ ouvi a ” uma voltagem mais alta além daquela que aparece no argumento do coletor ” antes. Não necessariamente ” superior “, mas ” além de “, além da carga ou assim. Também visto um uso semelhante para V (BB), a tensão na outra extremidade do resistor de base.

O que eles disseram, mais das vezes, mas ainda há ocasiões em que as diferenças são reais e / ou úteis:

Há uma pequena proporção de dispositivos que usam vários suprimentos em relação ao solo e em alguns deles pode fazer sentido usar, por exemplo, Vee gnd ou Vss. Em outros casos, pode haver vários suprimentos ou fundamentos com o mesmo potencial, mas separados por razões de sistema. por exemplo,

• Um processador IC pode ter suprimentos analógicos e digitais + ve. Eles podem ser nomeados, por exemplo, Vccd e Vcca. Da mesma forma, você pode obter Vssa e Vssd.

• A lógica ECL da variedade Olde tinha 2 suprimentos mais terreno. Vee foi negativo em relação ao terreno.

• ICs de tradução de nível (ou aqueles que PODEM ser usados nesse modo), como o CD4051 – veja a ficha técnica aqui Diferente e educacional o suficiente para valer a pena citar: …………………. Os multiplexadores analógicos CD4051B, CD4052B e CD4053B são interruptores analógicos controlados digitalmente com baixa impedância ON e corrente de fuga OFF muito baixa. O controle de sinais analógicos até 20VP-P pode ser alcançado por amplitudes de sinal digital de 4,5 V a 20 V (se VDD-VSS = 3 V, um VDD-VEE de até 13 V pode ser controlado; para diferenças de nível de VDD-VEE acima de 13 V, é necessário um VDD-VSS de pelo menos 4,5 V). Por exemplo, se VDD = + 4,5 V, VSS = 0 V e VEE = -13,5 V, os sinais analógicos de -13,5 V a + 4,5 V podem ser controlados por entradas digitais de 0V a 5V.

• Portas como o CD4049 / CD4050 PARECEM como inversores ou buffers padrão, mas permitem sinais de entrada acima de Vcc para que a mudança de nível pode ser executada. O IC tem apenas sinais Vcc e Vss ( nos pinos 1 e 8 em um IC de 16 pinos !!! ), mas a entrada o sinal muda entre Vss e ” Vigh ” = Vinhigh. No sistema que é usado em Vih provavelmente seria denominado Vdd ou algum outro nome para distingui-lo de Vcc. Folha de dados CD4049 / CD4050:

• Existem algumas portas que permitem a conversão de nível de outra maneira. Estes podem ser portões de coletor abertos *, como o LM339 (quad) / LM393 (dual) com pinagens do mundo Ye Olde verdadeiramente estranhas LM339 ou motoristas de ônibus especializados ou outros. No cas do LM339, a fonte de alimentação (pino 3 = Vcc, pino 12 = gnd em um IC de 14 pinos) tem nomes reconfortantes, mas operando com alimentação de apenas 2 Volts, pinagens extremamente interessantes e operação de coletor aberto dão pistas de que estes são reminiscências de antes do início dos tempos – mas ainda muito úteis.

* Como observa Stevenh, os LM393 / LM339 não são tecnicamente ” gates ” mas, na verdade, comparadores analógicos. No entanto (do meu comentário abaixo):

A pergunta original não foi formulada com lógica ou analogia em mente.
A natureza do coletor aberto e comparador resposta do 339/393 viu seu uso como um dispositivo lógico e muitas portas CMOS, especialmente as anteriores sem buffer são na verdade amplificadores analógicos puros que ” simplesmente acontecem ” para geralmente se acostumar em seu modo de trilho para trilho.
Existem inúmeras aplicações em torno do uso de inversores CMOS como amplificadores lineares e isso nem mesmo é um ” uso ” impróprio deles – apenas menos comum. Mas, ponto tomado.

Comentários

• O LM339 não é um componente lógico, mas um comparador analógico .
• ” … não é um componente lógico … ” // Verdadeiro o suficiente conforme usado frequentemente. Mas historicamente turva. A pergunta original não foi formulada com lógica ou analogia em mente. A natureza do coletor aberto e a resposta do comparador do 339/393 viu seu uso como um dispositivo lógico e muitas portas CMOS, especialmente as anteriores sem buffer são na verdade amplificadores analógicos puros que ” apenas acontecem ” geralmente se acostumarem em seu modo rail to rail. Existem inúmeras aplicações em torno do uso de inversores CMOS como amplificadores lineares e isso nem mesmo é um ” impróprio ” uso deles – apenas menos comum. Mas, ponto tomado.

I ” Já vi muitos esquemas usarem VCC e VDD alternadamente

Na verdade, é muito pior. Em muitas bibliotecas de componentes de captura esquemática, os pinos de tensão de alimentação às vezes estão ocultos em (alguns) símbolos de componentes. Não é incomum baixar bibliotecas de componentes onde alguns componentes têm uma rede “VCC” ou “GND” oculta conectada aos pinos de tensão de alimentação.Em outros componentes, as redes ocultas podem ser chamadas de outros nomes. O que não é tão engraçado é que se você não tiver uma rede com esse nome em sua folha esquemática e não prestar atenção às mensagens DRC do editor de esquemático, você pode acabar com sua tensão de alimentação e / ou pinos de aterramento totalmente desconectados em seu PCB.

Eu adicionei isso como uma resposta separada para evitar confusão. Por favor, corrija-me se eu estiver errado.

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• Passei muito tempo no final dos anos 80 preparando uma biblioteca de componentes por muito tempo -sistema de captura de esquemático defeituoso que minha empresa estava usando na época. Eu estava verificando vários problemas de consistência, mas esse era um problema que eu encontrava com frequência. Se não fosse cuidadoso, era extremamente fácil obter uma coleção de chips com suas próprias redes de energia / aterramento privadas não conectadas a mais nada. Hoje, com software EDA de roteamento automático barato ou gratuito, imagino que não ‘ seria difícil não notar até que você um quadro na sua frente.