¿Cuál es la diferencia entre


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He visto muchos esquemas usar y indistintamente.VCCVDD

  • Sé que y son para voltaje positivo, y y son para tierra, pero ¿cuál es la diferencia entre cada uno de los dos?VCCVDDVSSVEE
  • ¿ , , y representan algo? CDSE

Para crédito adicional: ¿ qué y no simplemente ?VDDVD


Respuestas:


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Ya 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 entrar, NPN fue más rápido. En aquel entonces tenía sentido para alguien que el voltaje de suministro positivo se llamaría 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 negativo Vss (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 usan en números aproximadamente iguales. Un inversor CMOS es solo un canal P y un MOSFET de canal N en su forma más simple. Con números aproximadamente iguales de dispositivos de canal N y P, los drenajes no son más propensos a ser positivos que las fuentes, y viceversa. Sin embargo, los nombres Vdd y Vss se han pegado 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.


99
Buena pregunta y buena respuesta. Además, supongo que duplicar las letras es la forma de expresar los múltiplos de emisores, colectores, etc. Probablemente dibujaron un Vccc..c, luego decidieron adherirse a Vcc.

17
"Vcc" también podría significar "voltaje de colector común", que luego se corrompió para producir las otras etiquetas.
endolito

3
¿Alguna idea de por qué TI usa ambos juntos en esta hoja de datos? i.stack.imgur.com/Al6O0.png
AndreKR

2
@AndreKR: Primero, estamos hablando de cuatro disignadores diferentes, por lo que hablar de "ambos" no tiene sentido. 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 es una mezcla extraña usar Vcc (bipolar) junto con Vss (FET), todavía está bastante claro lo que significan.
Olin Lathrop

1
¿Y cómo encaja GND en la imagen?
Erik Allik

77

Ya sabes por las otras respuestas que para bipolar

Cse refiere al colector y
Eal emisor.

Del mismo modo, para CMOS

Dse refiere al drenaje y se
Srefiere a la fuente.

Para lógica bipolar como TTL esto es correcto; incluso para salidas push-pull ("tótem") solo se usaron transistores NPN y está conectado a colectores. Pero para CMOS es en realidad un nombre inapropiado. CMOS es mucho más simétrico que TTL, y aunque la fuente del N-MOSFET está conectada a , no es así que esté conectada al drenaje. VCC
VDDVSSVDD

Inversor CMOS

Debido a la simetría, en realidad está conectado a la fuente del P-MOSFET. Esta es probablemente una herencia de NMOS, el predecesor de CMOS, donde era de hecho el lado del drenaje (con una resistencia en el medio). VDD

ingrese la descripción de la imagen aquí


55
En realidad, el pull-up para un pin de salida NMOS generalmente sería otro transistor N. Las puertas internas a menudo usarían un pullup pasivo (equivalente a la lógica resistencia-transistor) pero los pines de salida generalmente serían un NFET análogo al NPN del lado alto en una salida de tótem TTL. Incluso los pull-ups pasivos suelen ser salidas en modo de agotamiento en lugar de resistencias.
supercat

76

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 de la norma, 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 tu referencia:

            IEEE Std 255-1963 párrafos 1.1.1-1.1.2

El párrafo 1.2 comienza a definir los subíndices para los símbolos de cantidad. Las letras del subíndice en mayúsculas significan valores de CC y minúsculas significan valores de CA Los 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 coleccionista
  • J, j para un terminal de dispositivo semiconductor genérico
  • A, a para Anode
  • K, k para Kathode
  • G, g para Gate
  • X, x para un nodo genérico en un circuito
  • M, m para Máximo
  • Min, min 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 para Source y Drain. Desde entonces, ha sido reemplazado por un estándar más nuevo que define las letras para Drenar y Fuente, pero no tengo ese estándar disponible.

Los matices adicionales del estándar, que definen reglas adicionales sobre cómo se escriben los símbolos, hacen que la lectura sea fascinante. Es sorprendente cómo todo esto se ha convertido en un conocimiento común que ahora se acepta y comprende en silencio, incluso sin una referencia normativa.

 

El párrafo 1.3 define cómo se escriben los subíndices, especialmente cuando hay más de uno. Por favor, lea las palabras de la norma:

IEEE Std 255-1963

Entonces, por ejemplo, V bE significa el valor RMS (V mayúscula) del componente de CA (minúscula b) del Voltaje en la Base de un dispositivo semiconductor en referencia al valor CC del Voltaje del Emisor del dispositivo semiconductor (mayúscula E )

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

 

Ahora para el crédito extra: ¿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 sorprendente que también esté definido en el estándar:

IEEE Std 255-1963

Por lo tanto, V CCB significa el voltaje de suministro de CC 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.

Al principio, parecería que la reduplicación del subíndice conduciría a la ambigüedad, pero en realidad no es así. En primer lugar, los casos que parecerían ambiguos son bastante raros; leer V CC para significar que el voltaje del 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? El 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) se escribe V 1B-2B .

 

Queda una pregunta: el misterioso caso de los circuitos CMOS. Como bien se ha señalado en otras respuestas, el estándar de nomenclatura no parece ser cierto 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, los rieles positivo y negativo 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 en estructuras de protección ... así que puedo ofrecer esto: Hemos acostumbrados a ver V DD en los circuitos NMOS (Greetz a @supercat, la resistencia carril superior es de hecho generalmente un transistor - para los que están interesados, por favor ver el excelente libro de 1983 " Introducción al diseño MOS LSI "), y V SS es igual para NMOS y CMOS. Por lo tanto, sería ridículo que usemos otros términos que 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 hacer que sus diseños se ejecuten, por lo que incluso la noción de intentar introducir algo como V SS POSITIVE o V SS NEGATIVE sería completamente ridícula y contraproducente.

Entonces, debo decir que es universalmente aceptado que V CC es el voltaje de alimentación de un circuito bipolar y V DD es el voltaje de alimentación de un circuito MOS y que 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!


16
+1 por rastrear esto hasta un estándar publicado apenas un poco más antiguo que yo. ;-)
RBerteig

1
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.
Fizz

2
También el artículo de Wikipedia sobre CMOS cita a Fairchild AN-77 : "Las fuentes de alimentación para CMOS se denominan VDD y VSS, o VCC y tierra según el fabricante. VDD y VSS son traspasos 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 traspasos de la lógica TTL y esa nomenclatura se ha conservado con la introducción de la línea 54C / 74C de CMOS ".
Fizz

1
También uno de los estándares JEDEC en CMOS JESD8C.01 , que trata sobre LVTTL y LVCMOS, usa Vdd, aunque no dice que debas usar eso.
Fizz el

1
"Es sorprendente cómo todo esto se ha convertido en un conocimiento común que ahora se acepta y comprende en silencio, incluso sin una referencia normativa". -- ¡No podría estar mas de acuerdo!
Jonathon Reinhart

55

¿Por qué V DD y no simplemente V D ?

La convención de las 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. Por lo tanto, se utiliza 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 a V SS si hay múltiples fuentes en serie, etc.) y no al voltaje entre el emisor de un transistor y suelo.

Incluso sin transistores en un circuito, se puede hacer referencia a los voltajes 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 el voltaje de suministro de energía (negativo) asociado con el emisor". Resumen del texto de Paul Horowitz y Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (Second ed.), Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-37095-0. Capítulo 2 - Transistores, página 62, Introducción.


3
No retiene el agua IMO. No estamos hablando del voltaje entre el drenaje y el drenaje, que de todos modos sería cero.
stevenvh

13
@stevenvh, ¿qué quieres decir con que "no retiene el agua"? Esta respuesta refleja correctamente la notación estándar de ingeniería eléctrica y es correcta según mi experiencia y cada referencia histórica que conozco. Además, los libros de texto de ingeniería eléctrica muy antiguos y modernos utilizan esta nomenclatura en los diagramas al explicar el funcionamiento del transistor. ¿Conoces una etimología alternativa de la convención de nomenclatura "Vxx"?
wjl

44
@wjl: Es una etimología plausible, pero también lo son otros. Necesita referencias.
endolito

66
La respuesta es obvia y correcta para aquellos con títulos de EE que completaron la microelectrónica digital, incluidos los circuitos LSI.
Jonathan Cline

20
@ Jonathan, sin referencia a la precisión técnica de la respuesta, ese es un razonamiento muy pobre. "O puedes ver por qué tengo razón obviamente o eres un idiota / poco educado". Ese no es el fundamento de un argumento técnico sólido, sino un intento de menospreciar a los que no están de acuerdo. Esta es solo mi opinión y parece que otros 3 están de acuerdo con su declaración.
Kortuk

13

Vdd se usa generalmente para dispositivos CMOS, NMOS y PMOS. Es sinónimo de tensión (en) drenaje. En algunos dispositivos PMOS es negativo, pero los chips PMOS puros rara vez se encuentran (si acaso) en la actualidad. 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); Los dispositivos PMOS 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 atado al sustrato, por lo que debe ser el más negativo, o el chip no funcionará correctamente.

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

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


44
Solo quería señalar que los "propósitos intensivos" deberían ser "intenciones y propósitos". Al menos, supongo que sí ... ver: english.stackexchange.com/questions/1326/…
JYelton

7

Lo que dijeron, la mayoría de las veces, 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 ellos puede tener sentido usar, por ejemplo, Vee gnd o Vss. En otros casos, puede haber múltiples suministros o terrenos que tienen el mismo potencial pero separados por razones del sistema. p.ej

  • Un procesador IC puede tener suministros analógicos y digitales + ve. Estos pueden ser nombrados, por ejemplo, Vccd y Vcca. Del mismo modo, puede obtener Vssa y Vssd.

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

  • Circuitos integrados de traducción de niveles (o los que PUEDEN ser utilizados en ese modo) como el CD4051 - vea la hoja de datos aquí Lo suficientemente diferente y educativo como para que valga la pena citar: .................. .... Los multiplexores analógicos CD4051B, CD4052B y CD4053B son interruptores analógicos controlados digitalmente que tienen baja impedancia de ENCENDIDO y muy baja corriente de fuga de APAGADO. El control de señales analógicas de 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 las diferencias de nivel VDD-VEE por encima de 13V, se requiere un VDD-VSS de al menos 4.5V). Por ejemplo, si VDD = + 4.5V, VSS = 0V y VEE = -13.5V, las señales analógicas de -13.5V a + 4.5V pueden controlarse mediante entradas digitales de 0V a 5V.

  • Las puertas como el CD4049 / CD4050 MIRAN como inversores estándar o memorias intermedias, pero permiten señales de entrada por encima de Vcc para que se pueda realizar el 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 señal de entrada cambia entre Vss y "Vigh" = Vinhigh. En el sistema que se usa en Vih, probablemente se denominaría Vdd o algún otro nombre para distinguirlo de Vcc. Hoja de datos CD4049 / CD4050:

  • Hay algunas puertas que permiten la conversión de nivel a la inversa. Estas pueden ser puertas de colector abierto, como el LM339 (quad) / LM393 (dual) con pines del mundo Ye Olde verdaderamente extraños LM339 o conductores de autobuses 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 funciona con un suministro de tan solo 2 voltios, los pines extremadamente interesantes y el funcionamiento del colector abierto dan pistas de que estos son retrocesos de antes del comienzo de los tiempos, pero aún muy útil.


El LM339 no es un componente lógico, sino un comparador analógico .
stevenvh

2
"... no es un componente lógico ..." // Suficientemente cierto como se usa con frecuencia. Pero históricamente borrosa. La pregunta original no fue formulada con lógica o análogo en mente. La naturaleza de colector abierto y la respuesta comparativa del 339/393 han visto su uso como un dispositivo lógico y muchas compuertas CMOS, especialmente las anteriores sin búfer, son de hecho amplificadores analógicos puros que "por casualidad" generalmente se utilizan en su riel a riel. modo. 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, punto tomado.
Russell McMahon

6

VCCVCVCCVCVCCVC

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

VBEVCC

Vamos a inventar una justificación.

VXYnotación 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 personaje va a un glifo, entonces probablemente debería ser algo diferente +o -porque estas parecen polaridades.

Entonces, la forma más corta posible de denotar el voltaje de suministro del lado del colector es algo basado en glifos como o bien .VC@VCC

Claramente, se puede argumentar que fue una elección sobria y bien considerada para expresar lo que el inventor de la notación quería expresar, lo cual captó.VCC


He escuchado antes el argumento de "un voltaje más alto que el que aparece en el colector". No necesariamente "más alto", sino "más allá", más allá de la carga más o menos. También se ve un uso similar para V (BB), el voltaje en el otro extremo de la resistencia base.
jippie

5

He visto muchos esquemas usar VCC y VDD indistintamente

En realidad es mucho peor. En muchas bibliotecas de componentes de captura esquemática, los pines de voltaje de alimentación 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 llamarse otros nombres. Lo que no es tan divertido es que si no tiene una red con ese nombre en su hoja de esquema y no presta atención a los mensajes DRC del editor de esquemas, puede terminar con su voltaje de suministro y / o pines de tierra completamente desconectados en su PCB.


Agregué esto como una respuesta separada para evitar confusiones. Por favor corrígeme si estoy equivocado.


2
Pasé una gran cantidad de tiempo a fines de los años 80 preparando una biblioteca de componentes para un sistema de captura esquemática desaparecido que mi compañía estaba usando en ese momento. Estaba buscando numerosos problemas de coherencia, pero este problema fue uno que encontré con bastante frecuencia. Si no es cuidadoso, fue notablemente fácil obtener una colección de chips con sus propias redes privadas de alimentación / tierra no conectadas a nada más. Hoy, con el software EDA de enrutamiento automático o gratuito, imagino que no sería difícil no darse cuenta hasta que tenga una placa frente a usted.
RBerteig