Qual é a diferença entre


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Já vi muitos esquemas usarem e intercambiável. V D DVCCVDD

  • Eu sei que e são para tensão positiva, e e são para terra, mas qual é a diferença entre cada um dos dois?VCC V S S V E EVDDVSSVEE
  • Faça o , , e representam algo? D S ECDSE

Para crédito extra: Por que e não simplesmente ? V DVDDVD


Respostas:


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No pleistosceno (década de 1960 ou anterior), a lógica foi implementada com transistores bipolares. Ainda mais especificamente, eles eram NPN porque, por algumas razões que não vou entrar, os NPN eram mais rápidos. Naquela época, fazia sentido para alguém que a tensão de alimentação positiva fosse chamada Vcc, onde o "c" significa coletor. Às vezes (mas menos comumente) a oferta negativa era chamada Vee, onde "e" significa emissor.

Quando a lógica FET surgiu, o mesmo tipo de nomeação foi usado, mas agora a oferta positiva era Vdd (dreno) e a Vss negativa (fonte). Com o CMOS, isso não faz sentido, mas persiste de qualquer maneira. Observe que o "C" no CMOS significa "complementar". Isso significa que os dispositivos de canal N e P são usados ​​em números aproximadamente iguais. Um inversor CMOS é apenas um canal P e um MOSFET de canal N em sua forma mais simples. Com um número aproximadamente igual de dispositivos de canal N e P, é menos provável que os drenos sejam positivos do que as fontes e vice-versa. No entanto, os nomes Vdd e Vss travaram por motivos históricos. 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.


9
Boa pergunta e boa resposta. Além disso, posso adivinhar, que a duplicação de letras é a maneira de expressar os múltiplos de emissores, coletores etc. Eles provavelmente desenharam um Vccc..c e decidiram seguir o Vcc.

17
"Vcc" também pode significar "tensão comum do coletor", que foi corrompida para produzir as outras etiquetas.
endolith 26/07

3
Alguma idéia de por que a TI usa os dois juntos nesta folha de dados? i.stack.imgur.com/Al6O0.png
AndreKR

2
@AndreKR: Primeiro, estamos falando de quatro diferentes designatizadores, então falar de "ambos" não faz sentido. Segundo, essa folha de dados usa Vcc e Vss. Se você estivesse acompanhando a discussão, saberia que Vcc é a fonte positiva e Vss é negativo, embora seja uma mistura estranha usar Vcc (bipolar) junto com Vss (FET), ainda está claro o que eles significam.
precisa

1
E como o GND se encaixa na imagem?
Erik Allik

77

Você já sabe pelas outras respostas que para bipolar

Crefere-se ao coletor e
Erefere-se ao emissor.

Da mesma forma, para CMOS

Drefere-se ao dreno e
Srefere-se à fonte.

Para lógica bipolar como TTL, isso está correto; mesmo para saídas push-pull ("totem-pole"), apenas transistores NPN foram usados ​​e está realmente conectado aos coletores. Mas para o CMOS é realmente um nome impróprio. O CMOS é muito mais simétrico que o TTL, e enquanto a fonte do N-MOSFET está conectada ao , não é para que o esteja conectado ao dreno. V D D V S S V D DVCC
VDDVSSVDD

Inversor CMOS

Devido à simetria, ele está realmente conectado à fonte do P-MOSFET. Esta é provavelmente uma herança do NMOS, o antecessor do CMOS, onde era realmente o lado do dreno (com um resistor no meio). VDD

insira a descrição da imagem aqui


5
Na verdade, o pull-up de um pino de saída NMOS normalmente seria outro N transistor. Os portões internos costumam usar um pull-up passivo (equivalente à lógica resistor-transistor), mas os pinos de saída geralmente são um NFET análogo ao NPN do lado superior em uma saída de totem TTL. Mesmo pull-ups passivos geralmente são saídas no modo de depleção em vez de resistores.
Supercat

76

Eu acho que posso ter a resposta definitiva para isso. Essa nomeação é proveniente de um padrão de 1963 IEEE 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), por isso tornarei essa resposta um pouco mais ampla do que o necessário.

Em primeiro lugar, a primeira letra maiúscula V vem dos parágrafos 1.1.1 e 1.1.2 da norma, que definem que v e V são símbolos de quantidade que descrevem 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:

            IEEE Std 255-1963 parágrafos 1.1.1-1.1.2

O parágrafo 1.2 começa a definir os subscritos para símbolos de quantidade. As letras subscritas em maiúsculas significam valores CC e minúsculas valores CA médios. As tensões de alimentação são obviamente tensões CC, portanto, suas letras devem estar em maiúsculas.

O padrão define 11 sufixos (letra) s. Esses são:

  • E, e para emissor
  • B, b para Base
  • C, c para colecionador
  • J, j para um terminal de dispositivo semicondutor genérico
  • A, a para ânodo
  • K, k para Kathode
  • G, g para Gate
  • X, x para um nó genérico em um circuito
  • M, m para Máximo
  • Min, min para Mínimo
  • (AV) para Média

Esse padrão é anterior ao transistor MOS (que foi patenteado em agosto de 1963) e, portanto, não possui as letras para Source e Drain. Desde então, ele foi substituído por um padrão mais recente que define as letras para Drain and Source, mas não tenho esse padrão disponível.

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

 

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

IEEE Std 255-1963

Assim, por exemplo, V bE significa o valor RMS (maiúscula V) do componente CA (minúscula b) da voltagem na base de um dispositivo semicondutor em referência ao valor CC da voltagem do emissor do dispositivo semicondutor (maiúscula E )

Caso o referido emissor do semicondutor esteja diretamente conectado ao terra, o que certamente é entendido como uma referência conhecida, a tensão CA RMS na base é V b . A tensão CC ou RMS na base é V B e uma tensão instantânea na base é v b .

 

Agora, 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 "Voltage from Collector to Collector", mas obviamente não é surpresa que também seja definido no padrão:

IEEE Std 255-1963

Portanto, V CCB significa a tensão de alimentação CC 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 terra.

A princípio, parece que a reduplicação do índice levaria à ambiguidade, mas na verdade não. Primeiro de tudo, os casos que pareceriam ambíguos são bastante raros; ler V CC para significar que a voltagem do coletor de um dispositivo para o coletor do mesmo é obsoleta zero, portanto não faz sentido descrevê-lo. Mas o que acontece se o dispositivo tiver duas bases? O 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 tensão da base do dispositivo 1 para a base do dispositivo 2 (preste atenção aqui - isso é interessante) está escrita V 1B-2B .

 

Uma questão permanece: o caso misterioso dos circuitos CMOS. Como já foi apontado em outras respostas, o padrão de nomenclatura não parece verdadeiro em relação aos circuitos CMOS. Para esta pergunta, só posso oferecer uma visão que deriva do fato de trabalhar para uma empresa de semicondutores. ("whoah" esperado aqui.)

De fato, no CMOS, os trilhos positivo e negativo estão conectados às fontes de canal N e P - é quase inconcebível fazer isso de outra maneira - as tensões limiares se tornariam ambíguas nos portões padrão e eu nem quero pensar em estruturas de proteção ... então eu só posso oferecer este: Nós acostumados a ver V DD em circuitos NMOS (Greetz para @supercat, o resistor barra superior é de fato geralmente um transistor - para aqueles que estão interessados, por favor, ver o excelente livro de 1983 " Introdução ao MOS LSI Design "), e V SS é o mesmo para NMOS e CMOS. Portanto, seria ridículo usar outros termos além de V DD e V SS (ou V GND) em nossas planilhas de dados. Nossos clientes estão acostumados com esses termos e não estão interessados ​​em esotérica, mas em executar seus projetos, portanto, mesmo a noção de tentar introduzir algo como V SS POSITIVE ou V SS NEGATIVE seria totalmente ridícula e contraproducente.

Então, eu diria 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 decorre 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, ficaria imensamente grato!


16
+1 por rastrear isso para um padrão publicado apenas um pouco mais antigo do que eu. ;-)
RBerteig

1
Na verdade, está em "1.2.6 Tensão de alimentação A tensão de alimentação de um terminal deve ser indicada repetindo o índice subscrito do terminal, como VBB, VCC, VEE", que também se aplica a Vdd e Vss.
Fizz

2
O artigo da Wikipedia sobre CMOS também cita Fairchild AN-77 : "As fontes de alimentação para CMOS são chamadas VDD e VSS, ou VCC e Ground, dependendo do fabricante. VDD e VSS são transições de circuitos MOS convencionais e representam as fontes de drenagem e fonte. Isso não se aplica diretamente ao CMOS, pois os dois suprimentos são realmente suprimentos. VCC e Ground são transições da lógica TTL e essa nomenclatura foi mantida com a introdução da linha 54C / 74C do CMOS ".
Fizz

1
Também um dos padrões JEDEC no CMOS JESD8C.01 , que é sobre LVTTL e LVCMOS, usa o Vdd, embora não diga exatamente que você deve usá-lo.
Fizz

1
"É incrível como tudo isso se tornou conhecimento comum que agora é silenciosamente aceito e compreendido, mesmo sem uma referência normativa". - Eu não poderia concordar mais!
Jonathon Reinhart

55

Por que V DD e não simplesmente V D ?

A convenção das letras V AB para tensão significa o potencial entre A e B. A tensão é um potencial medido em relação a outro ponto do circuito. Por exemplo, V BE é a tensão entre a base e o emissor. O solo não possui uma "letra" específica. Portanto, a convenção de letras repetidas é usada, como V DD ou V EE, para se referir ao ponto relativo ao solo. O uso de letras únicas nesse 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 à tensão entre o emissor de um transistor e 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 o ponto 1 e o ponto 2. Obviamente, a ordem é importante, pois para dois pontos no circuito A e B, V BA = -V AB .

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


3
Não contém água IMO. Não estamos falando sobre a tensão entre dreno e dreno, que seria zero de qualquer maneira.
26411 stevenvh

13
@stevenvh, o que você quer dizer com "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, os livros didáticos de engenharia elétrica muito antigos e modernos usam essa nomenclatura nos diagramas ao explicar a operação do transistor. Você conhece uma etimologia alternativa da convenção de nomenclatura "Vxx"?
Wjl 26/07/11

4
@wjl: É uma etimologia plausível, mas outros também. Precisa de referências.
endolith 26/07

6
A resposta é óbvia e correta para aqueles com graus EE que concluíram microeletrônica digital, incluindo circuitos LSI.
Jonathan Cline

20
@ Jonathan, sem referência à precisão técnica da resposta, esse raciocínio é muito ruim. "Ou você pode ver porque eu estou certo, obviamente, ou você é um idiota / com pouca educação." Esse não é o fundamento de um sólido argumento técnico, mas uma tentativa de menosprezar aqueles que discordam. Esta é apenas a minha opinião e parece que outras 3 pessoas concordam com sua afirmação.
Kortuk

13

O Vdd é geralmente usado para dispositivos CMOS, NMOS e PMOS. Significa dreno de tensão (at). Em alguns dispositivos PMOS, é negativo, mas os chips PMOS puros são raramente (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 de núcleo e uma tensão de E / S. Vss significa fonte de tensão (at); Os dispositivos PMOS podem ser positivos, mas, novamente, o PMOS é uma relíquia; portanto, para todos os efeitos, é a tensão mais negativa disponível. Muitas vezes, ele está ligado ao substrato, portanto deve ser o mais negativo, ou o chip não funcionará corretamente.

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

Eu também vi Vs + e Vs-, assim como V + e V-, mas V + / V- pode ser confundido com os pinos de entrada nos amplificadores operacionais / comparadores e outros amplificadores.


4
Só queria salientar que "propósitos intensivos" deveriam ser "intenções e propósitos". Pelo menos, presumo assim ... ver: english.stackexchange.com/questions/1326/...
JYelton

7

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

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

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

  • A lógica ECL da variedade Olde tinha 2 suprimentos mais terra. Vee era um terreno negativo negativo.

  • CIs de tradução de nível (ou aqueles que PODEM ser usados ​​nesse modo) como o CD4051 - consulte a folha de dados aqui Diferente e educacional o suficiente para valer a pena citar: .................. .... Os multiplexadores analógicos CD4051B, CD4052B e CD4053B são comutadores analógicos controlados digitalmente com baixa impedância LIGADA e muito baixa corrente de fuga OFF. O controle de sinais analógicos até 20VP-P pode ser alcançado por amplitudes de sinal digital de 4,5V a 20V (se VDD-VSS = 3V, um VDD-VEE de até 13V pode ser controlado; para diferenças de nível de VDD-VEE acima de 13V, é necessário um VDD-VSS de pelo menos 4.5V). Por exemplo, se VDD = + 4.5V, VSS = 0V e VEE = -13.5V, os sinais analógicos de -13.5V a + 4.5V podem ser controlados por entradas digitais de 0V a 5V.

  • Portões como o CD4049 / CD4050 parecem inversores ou buffers padrão, mas permitem sinais de entrada acima de Vcc para que a mudança de nível possa ser realizada. O IC possui apenas sinais Vcc e Vss ( nos pinos 1 e 8 em um IC de 16 pinos !!! ), mas o sinal de entrada alterna entre Vss e "Vigh" = Vinhigh. No sistema em que isso é usado no Vih, provavelmente seria denominado Vdd ou algum outro nome para diferenciá-lo do Vcc. Folha de dados do CD4049 / CD4050:

  • Existem alguns portões que permitem a conversão de nível de outra maneira. Estes podem ser portões de coletor abertos, como o LM339 (quad) / LM393 (duplo), com pinças 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 uma fonte de apenas 2 Volts, pinagens extremamente interessantes e operação de coletor aberto dão pistas de que são retrocessos anteriores ao início dos tempos - mas ainda assim altamente úteis.


O LM339 não é um componente lógico, mas um comparador analógico .
26411 stevenvh

2
"... não é um componente lógico ..." // Verdadeiro o suficiente, como costuma ser usado. Mas historicamente turva. A pergunta original não foi formulada com lógica ou analógico em mente. A natureza do coletor aberto e a resposta do comparador do 339/393 viram seu uso como um dispositivo lógico e muitos portões CMOS, especialmente os anteriores sem buffer, são de fato amplificadores analógicos puros que "simplesmente acontecem" costumam ser usados ​​em seu trilho para trilho modo. Existem inúmeras aplicações no uso de inversores CMOS como amplificadores lineares e isso nem é um uso "impróprio" deles - apenas menos usual. Mas, ponto de vista.
Russell McMahon

6

VCCVCVCCVCVCCVC

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

VBEVCC

Vamos inventar uma justificativa.

VXYnotação que indica uma tensão entre dois pontos. Se o C é repetido, sabemos que não pode ser a designação inútil da tensão de C a C, o que nos lembra que a notação tem outro significado. Se o segundo caractere estiver indo para um glifo, provavelmente deve ser algo diferente +ou -porque estes se parecem com polaridades.

Portanto, a maneira mais curta possível de indicar a tensão de alimentação do lado do coletor é algo baseado em glifos, como ou . V C CVC@VCC

Claramente, pode-se argumentar que era uma opção sóbria e bem considerada para expressar o que o inventor da notação queria expressar, o que captou.VCC


Já ouvi o argumento "uma voltagem mais alta além da que aparece no coletor" antes. Não necessariamente "mais alto", mas "além", além da carga ou mais. Também foi visto uso semelhante para V (BB), a tensão na outra extremidade do resistor de base.
Jipie 5/05

5

Eu já vi muitos esquemas usarem VCC e VDD de forma intercambiável

Na verdade, é muito pior. Em muitas bibliotecas esquemáticas de componentes de captura, os pinos de tensão de alimentação às vezes ficam ocultos em (alguns) símbolos de componentes. Não é incomum fazer o download de 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 de esquema e não prestar atenção às mensagens DRC do editor de esquemas, poderá acabar com a tensão de alimentação e / ou pinos de terra totalmente desconectados em sua PCB.


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


2
Passei muito tempo, no final dos anos 80, preparando uma biblioteca de componentes para um sistema esquemático de captura que a minha empresa estava usando na época. Havia vários problemas de consistência que eu estava procurando, mas esse foi um problema que encontrei com bastante frequência. Se não fosse cuidadoso, era extraordinariamente fácil obter uma coleção de chips com suas próprias redes privadas de energia / terra, não conectadas a mais nada. Hoje, com o software EDA de autorouting barato ou gratuito disponível, imagino que não seria difícil não notar até que você tenha uma placa à sua frente.
RBerteig
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