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¿Cuál es la diferencia entre Vcc, Vdd, Vee, Vss

He visto muchos esquemas usar \$V_{CC}\$ y \$V_{DD}\$ de forma intercambiable.
Lo sé. \$V_{CC}\$ y \$V_{DD}\$ son para el voltaje positivo, y \$V_{SS}\$ y \$V_{EE}\$ son para el suelo, pero ¿cuál es la diferencia entre cada uno de los dos?
Haz el c , d , s y e que representan algo?

Para el crédito extra: Por qué \$V_{DD}\$ y no simplemente \$V_D\$ ?

75voto

lillq Puntos 4161

Ya sabes por las otras respuestas que para el bipolar

C se refiere al coleccionista, y
E se refiere al emisor.

De la misma manera, para la CMOS

D se refiere al drenaje, y
S se refiere a la fuente.

Para la lógica bipolar como TTL esto es correcto; incluso para las salidas push-pull ("totem-pole") sólo se utilizaron transistores NPN y \$V_{CC}\$ está de hecho conectada a los coleccionistas.
Pero para el CMOS \$V_{DD}\$ es en realidad un nombre equivocado. El CMOS es mucho más simétrico que el TTL, y mientras la fuente del N-MOSFET está conectada a \$V_{SS}\$ no es así que \$V_{DD}\$ está conectada al desagüe.

CMOS inverter

Debido a la simetría, en realidad está conectado a la fuente del P-MOSFET. Esto es probablemente una herencia de NMOS, el predecesor de CMOS, donde \$V_{DD}\$ era de hecho el lado del desagüe (con una resistencia en medio).

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72voto

Dror Puntos 745

Creo que puedo tener la respuesta definitiva a esto. Esta denominación proviene de una norma IEEE 255-1963 de 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 describe la tensión; en minúsculas significa tensión instantánea (1.1.1) y en mayúsculas significa tensión máxima, media o RMS (1.1.2). Para su referencia:

            IEEE Std 255-1963 paragraphs 1.1.1-1.1.2

El párrafo 1.2 comienza a definir los subíndices de los símbolos de cantidad. Las letras del subíndice en mayúsculas significan valores DC y las minúsculas significan valores AC. Las tensiones de alimentación son obviamente tensiones DC, por lo que sus letras deben estar en mayúsculas.

La norma define 11 sufijos (letras). Estos son:

  • Y, y para Emisor
  • B, b de Base
  • C, c de Coleccionista
  • J, j para un terminal de dispositivo semiconductor genérico
  • A, a de Ánodo
  • K, k de Kathode
  • G, g de Puerta
  • X, x para un nodo genérico en un circuito
  • M, m de Máximo
  • Min, min para el Mínimo
  • (AV) para el promedio

Este estándar es anterior al transistor MOS (que fue patentado en agosto de 1963) y por lo tanto no tiene las letras de Fuente y Drenaje. Desde entonces ha sido reemplazado por un nuevo estándar que define las letras para Drenaje y Fuente, pero no tengo ese estándar disponible.

Los matices de la norma, que definen más reglas sobre cómo se escriben los símbolos, hacen que la lectura sea fascinante. Es sorprendente cómo todo esto se ha convertido en conocimiento común que ahora es aceptado y comprendido silenciosamente 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

Así que por ejemplo V bE significa el valor RMS (V mayúscula) del componente de CA (letra b minúscula) de la Tensión en la Base de un dispositivo semiconductor en referencia al valor de CC de la Tensión del Emisor del dispositivo semiconductor (letra E mayúscula).

En caso de que el emisor de dicho semiconductor esté directamente conectado a tierra, lo que ciertamente se entiende como una referencia conocida, entonces el voltaje RMS AC en la base es V b . El voltaje DC 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 Coleccionista a Coleccionista" pero obviamente no es una sorpresa que también esté definido en el estándar:

IEEE Std 255-1963

Así que V CCB significa el voltaje de suministro de DC en el Colector del dispositivo semiconductor en referencia a la Base y V del dispositivo CC significa el voltaje de suministro de DC en el Colector en referencia a la tierra.

A primera vista parecería que la reduplicación del subíndice llevaría a la ambigüedad, pero en realidad no es así. En primer lugar, los casos que parecerían ambiguos son bastante raros; leyendo V CC para significar que el voltaje del colector de un dispositivo al mismo colector del dispositivo es obsesivamente cero, por lo que no tiene sentido describirlo. ¿Pero qué pasa si el dispositivo tiene dos bases? La norma 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 (presten 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, la norma de denominación no parece ser cierta en lo que respecta a los circuitos CMOS. A esta pregunta sólo puedo ofrecer una visión que proviene del hecho de que trabajo para una empresa de semiconductores. ("whoah" esperado aquí.)

De hecho, en el CMOS tanto los rieles positivos como los negativos 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 no quiero ni siquiera Piensa en sobre las estructuras de protección... así que puedo ofrecer esto: Estamos acostumbrados a ver a V DD en los circuitos NMOS (de Greetz a @supercat, la resistencia del riel superior es de hecho usualmente un transistor - para aquellos que estén interesados, por favor vean el excelente libro de 1983 "Introducción al diseño de MOS LSI"), y V SS es la misma tanto para NMOS como para CMOS. Así que sería ridículo para que usemos cualquier otro término que no sea 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 la esotérica sino en hacer funcionar sus diseños, así que incluso la noción de intentar introducir algo como V SS POSITIVO o V SS NEGATIVO sería completamente ridículo y contraproducente.

Así que tendría que decir que es universalmente aceptado que V CC es el voltaje de suministro de un circuito bipolar y V DD es el voltaje de suministro de un circuito MOS y eso se deriva de la historia. De manera similar, V EE es el voltaje de suministro negativo (a menudo a 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, sería inmensamente ¡gracias!

13voto

hromanko Puntos 548

Vdd se utiliza normalmente para los dispositivos CMOS, NMOS y PMOS. Representa el drenaje de voltaje (at). En algunos dispositivos PMOS es negativo, pero los chips PMOS puros se encuentran raramente (si es que se encuentran) hoy en día. Normalmente es el voltaje más positivo, pero no siempre, por ejemplo, un controlador de motor puede tener una clavija Vs para el voltaje del motor, o un procesador puede utilizar un voltaje de núcleo y un voltaje IO. Vss significa fuente de voltaje (en); los dispositivos PMOS pueden ser positivos, pero de nuevo, el PMOS es una reliquia, por lo que para todos los propósitos intensivos es el voltaje más negativo disponible. A menudo está ligado al sustrato, así 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 la convención. Vee significa emisor de voltaje (at) y suele ser el más negativo.

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

13voto

RelaXNow Puntos 1164

En el pleistoceno (1960 o antes), la lógica se implementó con transistores bipolares. Aún más específicamente, eran NPN porque por algunas razones en las que no voy a entrar, los NPN eran más rápidos. En aquel entonces tenía sentido para alguien que el voltaje de suministro positivo se llamara Vcc, donde la "c" significa colector. A veces (pero menos comúnmente) el suministro negativo se llamaba Vee donde "e" significa emisor.

Cuando la lógica FET se produjo, se utilizó el mismo tipo de denominación, pero ahora el suministro positivo era Vdd (drenaje) y el negativo Vss (fuente). Con el CMOS esto no tiene sentido, pero persiste de todos modos. Nótese que la "C" en CMOS significa "complementario". Eso significa que tanto los dispositivos de canal N como los P se usan en números casi iguales. Un inversor CMOS es sólo un canal P y un canal N MOSFET en su forma más simple. Con aproximadamente el mismo número de dispositivos de canal N y P, no es más probable que los drenajes sean positivos que las fuentes, y viceversa. Sin embargo, los nombres de Vdd y Vss se han mantenido por razones históricas. Técnicamente Vcc/Vee es para bipolar y Vdd/Vss para FETs, pero en la práctica hoy en día Vcc y Vdd significan lo mismo, y Vee y Vss significan lo mismo.

2voto

jdstrand Puntos 1029

¿Por qué V DD y no simplemente V D ?

La convención de las letras V AB para el voltaje significa el potencial entre A y B. El voltaje es un potencial medido con respecto a otro punto del circuito. Por ejemplo, V BE es el voltaje entre la base y el emisor. La tierra no tiene una "letra" específica. Así que se utiliza la convención de repetir las letras, como la V DD o V EE para referirse al punto relativo al suelo. El uso de letras individuales en este contexto añade más confusión ya que Vs puede referirse al voltaje de una fuente "s" (que puede ser diferente de V SS si hay múltiples fuentes en serie, etc.) y no el voltaje entre el emisor de un transistor y la tierra.

Incluso sin transistores en un circuito, los voltajes pueden ser referidos 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 del circuito A y B, V BA \= -V AB .

Referencia bibliográfica: "Si se repite la misma letra, eso significa un voltaje de alimentación: Vcc es la tensión de alimentación (positiva) asociada al colector, y Vee es la tensión de alimentación (negativa) asociada al emisor". Resumen de texto de Paul Horowitz y Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (Segunda edición), Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-37095-0. Capítulo 2 - Transistores, página 62, Introducción.

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