Was ist der Unterschied zwischen , , ,

Ich habe viele Schaltpläne gesehen, die und austauschbar verwenden. V D $V_{CC}$$V_{DD}$

• Ich weiß, dass und für positive Spannung und und für Masse stehen, aber was ist der Unterschied zwischen beiden? V D D V S S V E $V_{CC}$$V_{DD}$$V_{SS}$$V_{EE}$
  
• Sie das , , und für etwas stehen? D S $C$$D$$S$$E$

Für zusätzliche Gutschrift: Warum und nicht einfach ? V $V_{DD}$$V_D$

In der Pleistoszene (1960er oder früher) wurde die Logik mit Bipolartransistoren implementiert. Insbesondere waren sie NPN, weil NPN aus bestimmten Gründen, auf die ich nicht eingehen werde, schneller waren. Damals machte es für jemanden Sinn, die positive Versorgungsspannung als Vcc zu bezeichnen, wobei "c" für Kollektor steht. Manchmal (aber seltener) wurde das negative Angebot Vee genannt, wobei "e" für Emitter steht.

Als die FET-Logik zustande kam, wurde dieselbe Art der Benennung verwendet, aber jetzt war die positive Versorgung Vdd (Drain) und die negative Vss (Source). Bei CMOS macht das keinen Sinn, bleibt aber trotzdem bestehen. Beachten Sie, dass das "C" im CMOS für "komplementär" steht. Dies bedeutet, dass sowohl N- als auch P-Kanal-Geräte in etwa gleicher Anzahl verwendet werden. Ein CMOS-Inverter ist in seiner einfachsten Form nur ein P-Kanal- und ein N-Kanal-MOSFET. Bei einer ungefähr gleichen Anzahl von N- und P-Kanal-Geräten ist es unwahrscheinlicher, dass Drains positiv sind als Quellen und umgekehrt. Die Namen Vdd und Vss sind jedoch aus historischen Gründen geblieben. Technisch ist Vcc / Vee für bipolare und Vdd / Vss für FETs, aber in der Praxis bedeuten heute Vcc und Vdd dasselbe, und Vee und Vss bedeuten dasselbe.

Sie wissen bereits aus den anderen Antworten, dass für bipolare

Cbezieht sich auf den Sammler und
Ebezieht sich auf den Emitter.

Ebenso für CMOS

Dbezieht sich auf den Abfluss und
Sbezieht sich auf die Quelle.

Für bipolare Logik wie TTL ist dies richtig; selbst für Gegentaktausgänge ("Totempfahl") wurden nur NPN-Transistoren verwendet und ist in der Tat mit Kollektoren verbunden. Aber für CMOS ist eine falsche Bezeichnung. CMOS ist viel symmetrischer als TTL, und während die Source des N-MOSFET mit ist, ist mit dem Drain verbunden. V D D V S S V D $V_{CC}$
$V_{DD}$$V_{SS}$$V_{DD}$

Aufgrund der Symmetrie ist es tatsächlich mit der Source des P-MOSFET verbunden. Dies ist wahrscheinlich eine Vererbung von NMOS, dem Vorgänger von CMOS, wo tatsächlich die Seite des Drains war (mit einem Widerstand dazwischen). $V_{DD}$

Ich denke, ich kann die definitive Antwort darauf haben. Diese Benennung stammt von einem 1963 IEEE-Standard 255-1963 "Buchstabensymbole für Halbleiterbauelemente" (IEEE Std 255-1963). Ich bin ein Fanatiker der Elektronikgeschichte und dies könnte für andere (Fanatiker) interessant sein, daher werde ich diese Antwort etwas breiter als nötig auslegen.

Zunächst stammt das Anfangsbuchstaben V aus den Absätzen 1.1.1 und 1.1.2 der Norm, in denen definiert ist, dass v und V Quantitätssymbole sind , die die Spannung beschreiben; in Kleinbuchstaben bedeutet es Momentanspannung (1.1.1) und in Großbuchstaben bedeutet es maximale, durchschnittliche oder effektive Spannung (1.1.2). Als ihre referenz:

In Abschnitt 1.2 werden die Indizes für Mengenzeichen definiert. Tiefgestellte Buchstaben in Großbuchstaben bedeuten DC-Werte und in Kleinbuchstaben bedeuten AC-Werte. Versorgungsspannungen sind offensichtlich Gleichspannungen, daher müssen die Buchstaben in Großbuchstaben geschrieben werden.

Der Standard definiert 11 Suffixe (Buchstaben). Diese sind:

• E, e für Emitter
• B, b für Base
• C, c für Sammler
• J, j für einen generischen Halbleitervorrichtungsanschluss
• A, a für Anode
• K, k für Kathode
• G, g für Tor
• X, x für einen generischen Knoten in einer Schaltung
• M, m für Maximum
• Min, min für Minimum
• (AV) für Durchschnitt

Dieser Standard ist älter als der MOS-Transistor (der im August 1963 patentiert wurde) und enthält daher keine Buchstaben für Source und Drain. Es wurde seitdem durch einen neueren Standard ersetzt, der die Buchstaben für Drain und Source definiert, aber ich habe diesen Standard nicht zur Verfügung.

Die weiteren Nuancen der Norm, die weitere Regeln für die Schreibweise der Symbole definieren, sorgen für eine faszinierende Lektüre. Es ist erstaunlich, wie all dies allgemein bekannt geworden ist und jetzt auch ohne einen normativen Bezug stillschweigend akzeptiert und verstanden wird.

In Abschnitt 1.3 wird festgelegt, wie Indizes geschrieben werden, insbesondere wenn mehrere vorhanden sind. Bitte lesen Sie die Wörter der Norm:

So bedeutet beispielsweise _VbE den Effektivwert (Kapital V) der Wechselstromkomponente (Kleinbuchstabe b) der Spannung an der Basis eines Halbleiterbauelements in Bezug auf den Gleichstromwert der Spannung des Emitters des Halbleiterbauelements (Großbuchstabe E) ).

In dem Fall, dass der Emitter des Halbleiters direkt mit Masse verbunden ist, was sicherlich als bekannte Referenz verstanden wird, ist die effektive Wechselspannung an der Basis V _b . Die DC- oder RMS-Spannung an der Basis ist V _B und eine Momentanspannung an der Basis ist V _b .

Nun zum Extra-Credit: Warum V _CC anstelle von V _C oder V _DD anstelle von V _D ? Früher dachte ich, dass es umgangssprachlich von "Spannung von Kollektor zu Kollektor" ist, aber es ist offensichtlich keine Überraschung, dass es auch in der Norm definiert ist:

V _CCB bedeutet also die DC-Versorgungsspannung am Kollektor des Halbleiterbauelements in Bezug auf die Basis des Bauelements und V _CC bedeutet die DC-Versorgungsspannung am Kollektor in Bezug auf Masse.

Auf den ersten Blick scheint es, als würde die Verdopplung des Index zu Mehrdeutigkeiten führen, aber in Wirklichkeit ist dies nicht der Fall. Erstens sind die Fälle, die zweideutig erscheinen würden, ziemlich selten; Das Lesen von V _{CC bedeutet} , dass die Spannung vom Kollektor eines Geräts zum Kollektor desselben Geräts zwangsläufig Null ist. Es macht also keinen Sinn, sie zu beschreiben. Aber was passiert, wenn das Gerät zwei Basen hat? Die Norm gibt eine Antwort. Die Spannung von der Basis 1 eines Geräts zur Basis 2 eines Geräts wird mit V _{B1-B2 angegeben} . Und die Spannung von der Basis von Gerät 1 zur Basis von Gerät 2 (achten Sie hier - das ist interessant) ist mit V _{1B-2B angegeben} .

Eine Frage bleibt offen: der mysteriöse Fall von CMOS-Schaltungen. Wie bereits in anderen Antworten ausgeführt, scheint der Benennungsstandard für CMOS-Schaltungen nicht zu gelten. Zu dieser Frage kann ich nur einen Einblick geben, der sich aus der Tatsache ergibt, dass ich für ein Halbleiterunternehmen arbeite. _{("whoah" erwartet hier.)}

Tatsächlich sind bei CMOS sowohl die positive als auch die negative Schiene mit den N- und P-Kanalquellen verbunden - anders ist es kaum vorstellbar -, dass die Schwellenspannungen bei Standardgattern mehrdeutig werden, und ich möchte nicht einmal über Schutzstrukturen nachdenken ... also ich kann nur folgendes anbieten: Wir haben V _DD in NMOS-Schaltungen gesehen (Greetz an @supercat, der obere Schienenwiderstand ist in der Tat normalerweise ein Transistor - für diejenigen, die interessiert sind, lesen Sie bitte das ausgezeichnete Buch von 1983. " Einführung in MOS LSI Design "), und V _SS ist für NMOS und CMOS gleich. Daher wäre es für uns lächerlich , andere Begriffe als _VDD und _VSS (oder _{VGND) zu verwenden}) in unseren Datenblättern. Unsere Kunden sind an diese Begriffe _gewöhnt und haben kein Interesse an Esoterik, sondern daran, ihre Designs zum Laufen zu bringen. Selbst der Gedanke, etwas wie V _{SS POSITIVE} oder V _{SS NEGATIVE einzuführen,} wäre absolut lächerlich und kontraproduktiv.

Ich muss also sagen, dass allgemein anerkannt ist, dass V _CC die Versorgungsspannung einer bipolaren Schaltung und V _DD die Versorgungsspannung einer MOS-Schaltung ist und dass dies aus der Vergangenheit stammt. In ähnlicher Weise ist V _EE die negative Versorgungsspannung (häufig Masse) einer Bipolarschaltung und V _SS ist die negative Versorgungsspannung einer MOS-Schaltung.

Wenn jemand einen normativen Verweis auf den zuletzt diskutierten Punkt anbieten könnte, wäre ich sehr dankbar!

Warum _VDD und nicht einfach _VD ?

Die Konvention der Buchstaben V _AB für Spannung bedeutet das Potential zwischen A und B. Spannung ist ein Potential, das in Bezug auf einen anderen Punkt in der Schaltung gemessen wird. Beispielsweise ist V _BE die Spannung zwischen Basis und Emitter. Grund hat keinen bestimmten "Buchstaben". Daher wird die Konvention der Wiederholung von Buchstaben verwendet, wie _VDD oder _VEE , um den Punkt relativ zur Masse zu bezeichnen. Die Verwendung einzelner Buchstaben in diesem Zusammenhang führt zu größerer Verwirrung, da sich Vs möglicherweise auf die Spannung einer Quelle "s" bezieht (die sich von V _SS unterscheiden kann, wenn mehrere Quellen in Reihe geschaltet sind usw.) und nicht auf die Spannung zwischen dem Emitter eines Transistors & Boden.

Selbst ohne Transistoren in einer Schaltung können Spannungen mit dem Stil V _AB oder V _{12 bezeichnet werden} , um das Potential zwischen A und B oder Punkt 1 und Punkt 2 wiederzugeben. Die Reihenfolge ist offensichtlich wichtig, da für zwei Punkte in der Schaltung A und B V _BA = -V _AB .

Literaturhinweis: "Wenn derselbe Buchstabe wiederholt wird, bedeutet dies eine Versorgungsspannung: Vcc ist die (positive) Versorgungsspannung, die dem Kollektor zugeordnet ist, und Vee ist die (negative) Versorgungsspannung, die dem Emitter zugeordnet ist." Textzusammenfassung von Paul Horowitz und Winfield Hill (1989), The Art of Electronics (2. Aufl.), Cambridge University Press, ISBN 978-0-521-37095-0. Kapitel 2 - Transistoren, Seite 62, Einführung.

Vdd wird normalerweise für CMOS-, NMOS- und PMOS-Geräte verwendet. Es steht für Voltage (at) Drain. Bei einigen PMOS-Geräten ist dies negativ, aber reine PMOS-Chips werden heutzutage (wenn überhaupt) selten gefunden. Es ist normalerweise die positivste Spannung, aber nicht immer. Beispielsweise kann ein Motorcontroller einen Vs-Pin für die Motorspannung haben, oder ein Prozessor kann eine Kernspannung und eine E / A-Spannung verwenden. Vss steht für Voltage (at) Source; PMOS-Geräte mögen positiv sein, aber auch hier ist PMOS ein Relikt. Daher ist es in jeder Hinsicht die negativste verfügbare Spannung. Es ist oft an das Substrat gebunden, es muss also das negativste sein, sonst funktioniert der Chip nicht richtig.

Vcc steht für Voltage (at) Collector und wird hauptsächlich für bipolare Geräte verwendet. Vee steht für Voltage (at) Emitter und ist normalerweise am negativsten.

Ich habe auch Vs + und Vs- sowie V + und V- gesehen, aber V + / V- kann mit den Eingangspins von Operationsverstärkern / Komparatoren und anderen Verstärkern verwechselt werden.

Was sie die meiste Zeit gesagt haben , aber es gibt immer noch Gelegenheiten, in denen die Unterschiede real und / oder nützlich sind:

Es gibt einen kleinen Anteil von Geräten, die mehrere Versorgungsspannungen in Bezug auf Masse verwenden, und in einigen von diesen kann es sinnvoll sein, z. B. Vee gnd oder Vss zu verwenden. In anderen Fällen kann es mehrere Lieferungen oder Gründe geben, die auf demselben Potential liegen, aber aus Systemgründen getrennt sind. z.B

• Ein Prozessor-IC kann analoge und digitale Versorgung haben. Diese können zB Vccd und Vcca genannt werden. Ebenso können Sie Vssa und Vssd erhalten.

• Die ECL-Logik der Sorte Olde hatte 2 Vorräte plus Masse. Vee war negativ für Boden.

• Niveauübersetzungs- ICs (oder solche, die in diesem Modus verwendet werden können) wie der CD4051 - siehe Datenblatt hier Unterschiedlich genug und lehrreich genug, um zitierwürdig zu sein: .................. .... Die analogen Multiplexer CD4051B, CD4052B und CD4053B sind digital gesteuerte analoge Schalter mit niedriger EIN-Impedanz und sehr niedrigem AUS-Leckstrom. Die Steuerung von analogen Signalen bis zu 20VP-P kann durch digitale Signalamplituden von 4,5 V bis 20 V erreicht werden (bei VDD-VSS = 3 V kann ein VDD-VEE von bis zu 13 V gesteuert werden; bei VDD-VEE-Pegeldifferenzen über 13 V). ein VDD-VSS von mindestens 4,5 V ist erforderlich). Wenn beispielsweise VDD = +4,5 V, VSS = 0 V und VEE = -13,5 V, können analoge Signale von -13,5 V bis +4,5 V durch digitale Eingänge von 0 V bis 5 V gesteuert werden.

• Gates wie das CD4049 / CD4050 LOOK ähneln Standard-Invertern oder -Puffern, lassen jedoch Eingangssignale über Vcc zu, so dass eine Pegelverschiebung durchgeführt werden kann. Der IC hat nur Vcc- und Vss-Signale ( an den Pins 1 und 8 eines 16-Pin-ICs !!! ), aber das Eingangssignal wechselt zwischen Vss und "Vigh" = Vinhigh. In dem System, in dem dies in Vih verwendet wird, würde es wahrscheinlich als Vdd oder ein anderer Name bezeichnet, um es von Vcc zu unterscheiden. CD4049 / CD4050 Datenblatt:

• Es gibt einige Gates, die eine Pegelumwandlung in die andere Richtung ermöglichen. Dies können offene Sammlertore wie das LM339 (Quad) / LM393 (Dual) mit wirklich seltsamen Ye Olde-Steckerbelegungen LM339 oder spezialisierte Bustreiber oder andere sein. Im Gehäuse des LM339 hat das Netzteil (Pin 3 = Vcc, Pin 12 = gnd in einem 14-poligen IC) beruhigende Namen, wird jedoch nur mit 2-Volt-Versorgung betrieben, und die äußerst interessanten Pinbelegungen und der Open-Collector-Betrieb geben Hinweise darauf Rückschläge vor dem Beginn der Zeit - aber immer noch sehr nützlich.

Es ist und nicht nur da das C für Collector steht. Aber , obwohl eine kollektorseitige positive Spannung in einer NPN-Transistorschaltung , nicht die Spannung am oberen Ende des Kollektors, ! Normalerweise befindet sich zwischen dem Kollektor und ein Lastwiderstand oder ein anderes Gerät . Das verdoppelte C zeigt an, dass es eine höhere Spannung als die am Kollektor auftretende ist und sich deutlich von . V C V C C V C V C C V $V_{CC}$$V_{C}$$V_{CC}$$V_C$$V_{CC}$$V_C$

Die Buchstaben bezeichnen Transistorteile: Source, Drain, Gate, Kollektor, Emitter, Basis.

Wenn es zwei verschiedene Buchstaben gibt, ist die Bedeutung unterschiedlich: Es bedeutet die Spannung zwischen diesen Anschlüssen des Geräts, wie : Basis-zu-Emitter-Spannung eines BJT. Dies ist möglicherweise der Grund, warum für ein doppelter Buchstabe gewählt wurde . V C $V_{BE}$$V_{CC}$

Lassen Sie uns eine Begründung erfinden.

Angenommen, Sie möchten einen Namen für eine dem Kollektor zugeordnete Spannung, bei der es sich nicht um die Spannung am Kollektor handelt. Angenommen, wir möchten, dass der Name so kurz wie möglich ist, möchten aber den Buchstaben C einfügen, um eine eindeutige Zuordnung zum Collector zu ermöglichen. Dies bedeutet, dass der Name zwei Symbole lang ist: C plus ein weiteres Zeichen. Das andere Zeichen ist ein Buchstabe, eine Zahl oder eine andere Glyphe. Eine Zahl würde wie eine Spannung aussehen. Sie haben also die Wahl zwischen einem Zeichen wie Et-Zeichen oder Hash oder einem zweiten Buchstaben. Wenn es sich um einen zweiten Buchstaben handelt, kann es sich nicht um einen anderen Buchstaben neben C handeln, da es dann so aussieht wie der Buchstabe$V_{XY}$Notation, die eine Spannung zwischen zwei Punkten bezeichnet. Wenn das C wiederholt wird, wissen wir, dass es nicht die nutzlose Bezeichnung der Spannung von C nach C sein kann, die uns daran erinnert, dass die Notation eine andere Bedeutung hat. Wenn das zweite Zeichen zu einer Glyphe führt, sollte es wahrscheinlich etwas anderes sein als +oder -weil diese wie Polaritäten aussehen.

Der kürzeste Weg, um die kollektorseitige Versorgungsspannung zu bezeichnen, ist also entweder ein glyphenbasierter Weg wie oder .$V_{C@}$$V_{CC}$

Es kann eindeutig argumentiert werden, dass eine nüchterne, wohlüberlegte Wahl war, um auszudrücken, was der Erfinder der Notation zum Ausdruck bringen wollte, was aufgefangen hat.$V_{CC}$

Ich habe viele Schaltpläne gesehen, die VCC und VDD austauschbar verwenden

Eigentlich ist es viel schlimmer. In vielen Schaltplanerfassungskomponentenbibliotheken sind Versorgungsspannungspins manchmal in (einigen) Komponentensymbolen verborgen. Es ist nicht ungewöhnlich, Komponentenbibliotheken herunterzuladen, bei denen einige Komponenten ein verstecktes "VCC" - oder "GND" -Netz haben, das an die Versorgungsspannungsstifte angeschlossen ist. In anderen Komponenten werden die versteckten Netze möglicherweise als andere Namen bezeichnet. Das nicht so lustige ist, dass wenn Sie kein Netz mit diesem Namen in Ihrem Schaltplan haben und den DRC-Meldungen des Schaltplaneditors nicht Beachtung schenken, Sie möglicherweise Ihre Versorgungsspannung und / oder Erdungsstifte sind in Ihrer Platine nicht verbunden.

Ich habe dies als separate Antwort hinzugefügt, um Verwirrung zu vermeiden. Bitte korrigieren Sie mich, falls ich falsch liege.