Vad är skillnaden mellan \ $ V_ {CC} \ $, \ $ V_ {DD} \ $, \ $ V_ {EE} \ $, \ $ V_ {SS} \ $

Tillbaka i pleistoscene (1960-talet eller tidigare) implementerades logiken med bipolära transistorer. Ännu mer specifikt var de NPN eftersom jag av vissa skäl inte kommer att ge t in, NPN var snabbare. Då var det vettigt för någon att den positiva matningsspänningen skulle kallas Vcc där ”c” står för samlare. Ibland (men mindre vanligt) kallades det negativa utbudet Vee där ”e” står för emitter.

När FET-logiken uppstod användes samma typ av namngivning, men nu var det positiva utbudet Vdd (dränering ) och den negativa Vss (källa). Med CMOS är det ingen mening, men det kvarstår ändå. Observera att ”C” i CMOS står för ”kompletterande”. Det betyder att både N- och P-kanalanordningar används i ungefär lika antal. En CMOS-omformare är bara en P-kanal och en N-kanal MOSFET i sin enklaste form. Med ungefär lika många N- och P-kanalanordningar är avlopp inte mer benägna att vara positiva än källor, och tvärtom. Vdd- och Vss-namnen har dock fastnat av historiska skäl. Tekniskt är Vcc / Vee för bipolär och Vdd / Vss för FET, men i praktiken idag betyder Vcc och Vdd samma, och Vee och Vss betyder samma.

Kommentarer

• Trevlig fråga och trevlig svar. Jag kan också gissa att fördubblingen av bokstäverna är sättet att uttrycka multiplarna av sändare, samlare etc. De ritade antagligen en Vccc..c och bestämde sig sedan för att hålla sig till Vcc.
• ” Vcc ” kan också betyda ” gemensam kollektorspänning ”, som sedan var skadad för att producera de andra etiketterna.
• Någon aning om varför TI använder båda tillsammans i detta datablad? i.stack.imgur .com / Al6O0.png
• @AndreKR: Först talar vi om fyra olika disignatorer, så ta Att känna till ” båda ” är ingen mening. För det andra använder databladet Vcc och Vss. Om du hade följt diskussionen skulle du veta att Vcc är det positiva utbudet och Vss det negativa, även om det ’ är en konstig blandning att använda Vcc (bipolär) tillsammans med Vss (FET ), det ’ är fortfarande tillräckligt tydligt vad de menar.
• När jag först började använda jag ” Vss ” som ” Virtuell stegsten ”. Detta hjälpte mig att komma ihåg att en språngbräda skulle vara på JORD. 🙂

Jag tror att jag kanske har det definitiva svaret på detta. Den här namngivningen kommer från en IEEE-standard 255-1963 från 1963 ” Bokstavssymboler för halvledare ” (IEEE Std 255-1963). Jag är en elektronikhistoriker och detta kan vara intressant för andra (fanatiker), så jag kommer att göra detta svar lite bredare än nödvändigt.

Först och främst kommer första bokstaven V från standardens stycken 1.1.1 och 1.1.2, som definierar att v och V är kvantitetssymboler som beskriver spänning; i gemener betyder det ögonblicklig spänning (1.1.1) och i gemener betyder det maximal, genomsnittlig eller RMS-spänning (1.1.2). För din referens:

Punkt 1.2 börjar definiera prenumerationer för kvantitetssymboler. Teckenbokstäver i gemener betyder likströmsvärden och små bokstäver växelströmsvärden. är uppenbarligen likspänningar, så deras bokstäver måste vara i versaler.

Standarden definierar 11 suffix (bokstäver) s. Dessa är:

• E, e för sändare
• B, b för Base
• C, c för Collector
• J, j för en generisk halvledare enhetsterminal
• A, a för Anode
• K, k för Kathode
• G, g för Gate
• X, x för a generisk nod i en krets
• M, m för Maximum
• Min, min för Minimum
• (AV) för genomsnitt

Denna standard föregår MOS-transistorn (som patenterades i augusti 1963) och har således inte bokstäverna för Source och Drain.Sedan dess har den ersatts av en nyare standard som definierar bokstäverna för Drain och Source, men jag har inte den standarden tillgänglig.

De ytterligare nyanserna i standarden, som definierar ytterligare regler för hur symbolerna skrivna ger fascinerande läsning. Det är fantastiskt hur allt detta har blivit allmänt känt som nu tyst accepteras och förstås även utan en normativ referens.

Punkt 1.3 definierar hur prenumerationer är skrivna, särskilt när det finns fler än en. Läs standardens ord:

Så till exempel V _bE betyder RMS-värdet (kapital V) för växelströmskomponenten (gemener b) för spänningen vid basen av en halvledaranordning med hänvisning till likströmsvärdet för spänningen för halvledaranordningens sändare (versaler E).

Om den nämnda halvledarens sändare är direkt ansluten till jord, vilket säkert förstås vara en känd referens, är AC RMS-spänningen vid basen V _b . DC- eller RMS-spänningen vid basen är V _B och en momentan spänning vid basen är v _b .

Nu för extra kredit: Varför V _CC istället för V _C eller V _DD istället för V _D ? Jag trodde att det är språket från ” Spänning från Collector till Collector ” men det är självklart ingen överraskning att det är definieras också i standarden:

Så V _CCB betyder DC matningsspänning vid halvledaranordningens kollektor med hänvisning till enhetens bas och V _CC betyder likströmsspänningen vid kollektorn i förhållande till jord.

Vid första instinkt det verkar som att dupliceringen av prenumerationen skulle leda till tvetydighet, men i själva verket gör det inte det. Först och främst är de fall som verkar tvetydiga ganska ovanliga; läser V _CC för att betyda spänningen från en enhets kollektor till samma enhets kollektor är besvärligt noll så det finns ingen mening med att beskriva det. Men vad händer om enheten har två baser? standard ger ett svar. Spänningen från bas 1 i en enhet till bas 2 i en enhet skrivs V _B1-B2 . Och spänningen från basen på enhet 1 till basen på enhet 2 (var uppmärksam här – det här är intressant) står V _1B-2B .

En fråga kvarstår: det mystiska fallet med CMOS-kretsar. Som väl har påpekats i andra svar verkar namngivningsstandarden inte vara sant när det gäller CMOS-kretsar. Till den här frågan kan jag bara erbjuda en insikt som härrör från det faktum att jag arbetar för ett halvledarföretag. _{(” whoah ” förväntas här.)}

Faktum är att både CMOS och CMOS positiva och negativa skenor är anslutna till N- och P-kanalkällor – det är nästan otänkbart att göra det på något annat sätt – tröskelspänningarna skulle bli tvetydiga i standardgrindar och jag vill inte ens tänka om skyddskonstruktioner … så jag kan bara erbjuda detta: Vi har vant att se V _DD i NMOS-kretsar (Greetz till @supercat, det övre skenmotståndet är verkligen vanligtvis en transistor – för de som är intresserade, se den utmärkta boken från 1983 ” Introduktion till MOS LSI Design ”) och V _SS är detsamma för både NMOS och CMOS. Det skulle vara löjligt för oss att använda andra termer än V _DD och V _SS (eller V _GND ) i våra datablad. Våra kunder är vana vid dessa termer och de är inte intresserade av esoterica utan att få sin design ns att köra, så även tanken att försöka introducera något som V _{SS POSITIVT} eller V _{SS NEGATIV} skulle vara helt löjligt och kontraproduktivt.

Så jag måste säga att det bara är allmänt accepterat att V _CC är matningsspänningen för en bipolär krets och V _DD är matningsspänningen för en MOS-krets och den härrör från historien. På samma sätt är V _EE den negativa matningsspänningen (ofta jordad) för en bipolär krets och V _SS är den negativa matningsspänningen för en MOS-krets.

Om någon kunde erbjuda en normativ hänvisning till den sist diskuterade punkten skulle jag vara oerhört tacksam!

Kommentarer

• + 1 för att spåra detta till en publicerad standard bara knappt äldre än jag är. 😉
• Det gör det faktiskt vid ” 1.2.6 Matningsspänning Matningsspänningen till en terminal ska anges genom att upprepa terminalens abonnemang, t.ex. VBB, VCC, VEE ” vilket också skulle gälla Vdd och Vss.
• Även Wikipedia ’ s artikel om CMOS citerar Fairchild AN-77 : ” Strömförsörjningen för CMOS kallas VDD och VSS, eller VCC och jord beroende på tillverkare. VDD och VSS är överföringar från konventionella MOS-kretsar och står för avlopps- och källtillförsel. Dessa gäller inte direkt för CMOS eftersom båda leveranserna verkligen är leveranser av källor. VCC och Ground är överföringar från TTL-logik och att nomenklaturen har behållits med införandet av 54C / 74C-linjen i CMOS. ”
• Också en av JEDEC standarder på CMOS JESD8C.01 , som handlar om LVTTL och LVCMOS, använder Vdd, även om det inte ’ t ganska säg att du måste använda det.
• ” Det ’ är fantastiskt hur allt detta har blivit allmänt känt det är nu tyst accepterat och förstått även utan en normativ referens. ” – Jag kunde inte ’ inte håller mer!

Du vet redan från de andra svaren att för bipolär

C hänvisar till samlaren, och
E hänvisar till sändaren.

På samma sätt för CMOS

D hänvisar till avloppet och
S avser källan.

För bipolär logik som TTL är detta korrekt; även för push-pull-utgångar (”totempol”) användes endast NPN-transistorer och \ $ V_ {CC} \ $ är verkligen ansluten till samlare.
Men för CMOS \ $ V_ {DD} \ $ är faktiskt en felaktig beteckning. CMOS är mycket mer symmetrisk än TTL, och medan källan till N-MOSFET är ansluten till \ $ V_ {SS} \ $ är den inte så att \ $ V_ {DD} \ $ är ansluten till avloppet.

På grund av symmetrin är den faktiskt ansluten till P-MOSFETs källa . Detta är förmodligen ett arv från NMOS, CMOSs föregångare, där \ $ V_ {DD} \ $ verkligen var sidan för avloppet (med ett motstånd däremellan).

Kommentarer

• Egentligen skulle pull-up för en NMOS-utgångsstift vanligtvis vara en annan N-transistor Invändiga grindar använder ofta en passiv pullup (motsvarande motståndstransistorlogik) men utgångsstiften är vanligtvis en NFET som är analog med högsidan NPN i en TTL-totempolig utgång. Även passiva pull-ups är ofta utarmning- lägesutgångar snarare än motstånd.

Varför V _DD och inte bara V _D ?

Konventionen av bokstäverna V _AB för spänning betyder potentialen mellan A och B. Spänning är en potential som mäts med avseende på en annan punkt i kretsen. Till exempel V _BE är spänningen mellan bas och sändare. Marken har inte ett specifikt ”brev”. Så konventionen att upprepa bokstäver används, som V _DD eller V _EE för att referera till punkten i förhållande till marken. Att använda enstaka bokstäver i detta sammanhang ger mer förvirring eftersom Vs kan hänvisa till spänningen hos en källa ”s” (som kan vara annorlunda än V _SS om det finns flera källor i serier etc.) och inte spänningen mellan en transistors sändare & jord.

Även utan transistorer i en krets kan spänningar hänvisas till med stilen V _AB eller V ₁₂ för att reflektera potentialen mellan A och B eller punkt 1 och punkt 2. Uppenbarligen är ordning viktig eftersom för vå punkter i kretsen A och B, V _BA = -V _AB .

Bibliografisk referens: ”Om samma bokstav upprepas betyder det en matningsspänning: Vcc är den (positiva) matningsspänningen som är associerad med samlaren, och Vee är den (negativa) strömförsörjningsspänningen som är förknippad med sändaren. ”Textabstrakt från Paul Horowitz och Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (andra upplagan), Cambridge University Press, ISBN 978- 0-521-37095-0. Kapitel 2 – Transistorer, sidan 62, inledning.

Kommentarer

• Håller ’ inte IMO-vatten. Vi ’ talar inte om spänningen mellan avlopp och avlopp, vilket ändå skulle vara noll.
• @stevenvh vad menar du det ” håller inte ’ t vatten ”? Det här svaret återspeglar korrekt standardteknik och är korrekt enligt min erfarenhet och varje historisk referens jag känner till. Dessutom använder både mycket gamla och moderna eltekniska läroböcker denna nomenklatur på diagram när de förklarar transistordrift.Känner du till en alternativ etymologi för ” Vxx ” namngivningskonventionen?
• @wjl: Det ’ en rimlig etymologi, men det är också andra. Behöver referenser.
• Svaret är uppenbart och korrekt för de med EE-grader som fullföljde digital mikroelektronik inklusive LSI-kretsar.
• @Jonathan, utan hänvisning till svarets tekniska noggrannhet, det vill säga mycket dåligt resonemang. ” Antingen kan du se varför jag har självklart rätt eller så är du en idiot / underutbildad. ” Det är inte grunden för en solid tekniskt argument men ett försök att förringa dem som inte håller med. Detta är bara min åsikt och det verkar som om 3 andra håller med ditt uttalande.

Vdd används vanligtvis för CMOS-, NMOS- och PMOS-enheter. Det står för spänning (vid) avlopp. I vissa PMOS-enheter är det negativt, men rena PMOS-chips hittas sällan (om någonsin) idag. Det är vanligtvis den mest positiva spänningen men inte alltid, till exempel kan en motorstyrenhet ha en Vs-stift för motorspänningen, eller en processor kan använda en kärnspänning och en IO-spänning. Vss står för spänning (vid) källa; PMOS enheter kan vara positiva, men återigen är PMOS en relik, så för alla ändamål är det den mest negativa spänningen som finns. Den är ofta bunden till substratet, så den måste vara den mest negativa, annars kommer chipet inte att vinna fungerar ordentligt.

Vcc står för spänning (at) -samlare och används främst för bipolära enheter, även om jag har sett att den används med CMOS-enheter, troligen av konvention. Vee står för spänning (vid) sändare och är vanligtvis det mest negativa.

Jag har också sett Vs + och Vs-, liksom V + och V-, men V + / V- kan förväxlas med ingångsstift på op-förstärkare / komparatorer och andra förstärkare.

Kommentarer

• Ville bara påpeka att ” intensiva ändamål ” bör vara ” avsikter. ” Jag antar åtminstone så … se: english.stackexchange.com/questions/1326/ …

Det är \ $ V_ {CC} \ $ snarare än bara \ $ V_ {C} \ $ eftersom C står för samlare. Men \ $ V_ {CC} \ $, även om det är en positiv spänning på kollektorsidan i en NPN-transistorkrets, är inte spänningen längst upp på kollektorn, \ $ V_C \ $! Det finns vanligtvis ett lastmotstånd eller någon annan enhet mellan samlaren och \ $ V_ {CC} \ $. Fördubblat C indikerar att det är en högre spänning utöver det som visas på kollektorn och tydligt skiljer sig från \ $ V_C \ $.

Bokstäverna betecknar transistordelar: källa, dränering, grind, collector, emitter, base.

När det finns två olika bokstäver är innebörden annorlunda: det betyder spänningen mellan terminalerna på enheten, som \ $ V_ {BE} \ $: bas till emitterspänning av en BJT. Detta är möjligen anledningen till att en fördubblad bokstav valdes för \ $ V_ {CC} \ $.

Låt oss uppfinna en grund.

Antag att du vill ha ett namn på en spänning som är associerad med kollektorn som inte är spänningen vid samlaren. Antag att vi vill att namnet ska vara så kort som möjligt, men vi vill inkludera bokstaven C för att tydligt associera det med samlaren. Det betyder att namnet kommer att ha två symboler: C plus ett annat tecken. Den andra karaktären kommer att vara en bokstav, ett nummer eller någon annan typ av tecken. Ett tal skulle se ut som en spänning, så valet är mellan att använda en siffra som ampersand eller hash, eller en andra bokstav. Om det kommer att bli en andra bokstav kan det inte vara någon annan bokstav bredvid C, för då ser det ut som \ $ V_ {XY} \ $ -beteckningen som anger en spänning mellan två punkter. Om C upprepas vet vi att det inte kan vara den värdelösa beteckningen för spänningen från C till C, vilket påminner oss om att notationen har en annan betydelse. Om det andra tecknet går till ett tecken, borde det antagligen vara något annat än + eller - eftersom de ser ut som polariteter.

Så det kortaste möjliga sättet att beteckna matningsspänningen på kollektorsidan är antingen något glyfbaserat som \ $ V_ {C @} \ $ eller annars \ $ V_ {CC} \ $.

Det är uppenbart att ett argument kan göras att \ $ V_ {CC} \ $ var ett nykter, väl genomtänkt val för att uttrycka vad uppfinnaren av notationen ville uttrycka, vilket gick igenom.

Kommentarer

• Jag ’ har hört ” en högre spänning utöver det som visas i samlarens ” argument innan. Inte nödvändigtvis ” högre ”, men ” bortom ”, bortom belastningen eller så. Ses också liknande användning för V (BB), spänningen i andra änden av basmotståndet.

Vad de sa, mest av tiden, men det finns fortfarande tillfällen där skillnaderna är verkliga och / eller användbara:

Det finns en liten andel enheter som använder flera leveranser i förhållande till marken och i vissa av dessa kan det vara vettigt att använda t.ex. Vee gnd eller Vss. I andra fall kan det finnas flera leveranser eller grunder som har samma potential men separeras av systemskäl. t.ex.

• En processor-IC kan ha analoga och digitala + leveranser. Dessa kan nämnas t.ex. Vccd och Vcca. På samma sätt kan du få Vssa och Vssd.

• ECL-logiken i Olde-sorten hade två leveranser plus mark. Vee var negativt mark.

• Nivåöversättande IC: er (eller sådana som KAN användas i det läget) såsom CD4051 – se datablad här Olika nog och lärorikt nog för att vara värt att citera: …………………. De analoga multiplexrarna CD4051B, CD4052B och CD4053B är digitalt styrda analoga brytare med låg PÅ-impedans och mycket låg AV läckström. Styrning av analoga signaler upp till 20VP-P kan uppnås med digitala signalamplituder på 4,5V till 20V (om VDD-VSS = 3V kan en VDD-VEE på upp till 13V styras; för VDD-VEE-nivåskillnader över 13V, en VDD-VSS på minst 4,5 V krävs). Till exempel, om VDD = + 4,5V, VSS = 0V och VEE = -13,5V, kan analoga signaler från -13,5V till + 4,5V styras av digitala ingångar på 0V till 5V.

• Portar som CD4049 / CD4050 LIKAR ut som standardomvandlare eller buffertar men tillåter ingångssignaler över Vcc så att nivåförskjutning kan utföras. IC har bara Vcc- och Vss-signaler ( på stift 1 och 8 på en 16-stifts IC !!! ) men ingången signalen växlar mellan Vss och ” Vigh ” = Vinhigh. I systemet som detta används i Vih skulle förmodligen kallas Vdd eller något annat namn för att skilja det från Vcc. CD4049 / CD4050 datablad:

• Det finns några grindar som tillåter nivåomvandling åt andra håll. Dessa kan vara öppna samlingsportar * som LM339 (fyrhjuling) / LM393 (dubbla) med verkligt konstiga Ye Olde-världens pinouts LM339 eller specialbussförare eller andra. I fallet med LM339 har strömförsörjningen (stift 3 = Vcc, stift 12 = gnd i en 14 stift IC) tröstande namn, men fungerar på så lite som 2 volt, extremt intressanta uttag och öppen kollektordrift ger ledtrådar om att dessa är throwbacks från före tidens början – men ändå mycket användbart.

* Som Stevenh konstaterar är LM393 / LM339 tekniskt inte ” grindar ” men faktiskt analoga komparatorer. Men (från min kommentar nedan):

Den ursprungliga frågan formulerades inte med logisk eller analog i åtanke.
Den öppna samlarens natur och komparatorn svaret från 339/393 har sett dess användning som en logisk enhet och många CMOS-grindar, särskilt de tidigare obuffrade är i själva verket rena analoga förstärkare som ” bara händer ” för att vanligtvis vänja sig i deras järnväg till järnvägsläge.
Det finns många applikationer runt att använda CMOS-omvandlare som linjära förstärkare och det här är inte ens en ” felaktig ” användning av dem – bara mindre vanligt. Men poängen tas.

Kommentarer

• LM339 är inte en logisk komponent utan en analog komparator.
• ” … inte en logisk komponent … ” // Sann nog som ofta används. Men historiskt suddig. Den ursprungliga frågan formulerades inte med logisk eller analog i åtanke. Den öppna samlarens natur och komparatorsvaret från 339/393 har sett dess användning som en logisk anordning och många CMOS-grindar, särskilt de tidigare obuffrade är i själva verket rena analoga förstärkare som ” bara hända ” för att vanligtvis vänja sig vid järnväg till järnvägsläge. Det finns många applikationer runt att använda CMOS-omvandlare som linjära förstärkare och detta är inte ens en ” felaktig ” användning av dem – bara mindre vanligt. Men punkten tas.

I ” har sett många scheman använder VCC och VDD omväxlande

Det är faktiskt mycket värre. I många schematiska bibliotek för inspelning av komponenter är matningsspänning ibland gömd i (vissa) komponentsymboler. Det är inte ovanligt att ladda ner komponentbibliotek där vissa komponenter har ett dolt ”VCC” eller ”GND” nät anslutet till matningsspänningen.I andra komponenter kan dolda nät kallas andra namn. Det inte så roliga är att om du inte har ett nät med det namnet i ditt schematiska ark och du inte uppmärksammar DRC-meddelanden från schematiska redigeraren, kan du sluta med din matningsspänning och / eller jordnålar helt anslutna till din PCB.

Jag lade till detta som ett separat svar för att undvika förvirring. Korrigera mig om jag har fel.

Kommentarer

• Jag tillbringade en hel del tid i slutet av 80-talet på att sköta ett komponentbibliotek länge -defekt schematiskt fångningssystem som mitt företag använde vid den tiden. Det fanns många konsistensproblem jag letade efter, men det här problemet hittade jag ganska ofta. Om det inte var försiktigt var det anmärkningsvärt enkelt att få en samling marker med sina egna privata el- / jordnät som inte är anslutna till något annat. I dag, med billig eller gratis autorouting EDA-programvara där ute, föreställer jag mig att det inte skulle vara ’ att inte märka förrän du har ett bräde framför dig.