,,,什么区别


279

我已经看到很多原理图可以互换使用和。 V D DVCCVDD

  • 我知道和是用于正电压,而和是用于接地,但是两者之间有什么区别? V D D V S S V E EVCCVDDVSSVEE
  • 不要在,,和代表什么? D S ECDSE

额外的信用:为什么选择而不是简单的? V DVDDVD


Answers:


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早在更新世(1960年代或更早),逻辑就用双极晶体管实现了。更具体地说,它们是NPN,因为出于某些原因(我不打算讨论),NPN速度更快。那时,有人认为正电源电压称为Vcc,其中“ c”代表集电极。有时(但较不常见),负电源称为Vee,其中“ e”代表发射极。

当FET逻辑出现时,使用了相同的命名方式,但是现在正电源为Vdd(漏极),负电源为Vss(源极)。对于CMOS,这没有任何意义,但无论如何仍然存在。注意,CMOS中的“ C”代表“互补”。这意味着N和P通道设备的使用数量大致相等。CMOS反相器最简单的形式就是P沟道和N沟道MOSFET。在N和P通道器件数量大致相等的情况下,漏极比源极更不可能为正,反之亦然。但是,Vdd和Vss名称由于历史原因而卡住了。从技术上讲,Vcc / Vee用于双极,而Vdd / Vss用于FET,但是今天实际上,Vcc和Vdd表示相同,而Vee和Vss表示相同。


9
好问题,好答案。而且,我可以猜到,将字母加倍是表示发射器,收集器等的倍数的方式。他们可能绘制了Vccc..c,然后决定坚持使用Vcc。

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“ Vcc”也可能意味着“公共集电极电压”,然后被破坏以产生其他标签。
endlith 2011年

3
知道TI为什么在本数据表中同时使用两者吗?i.stack.imgur.com/Al6O0.png
AndreKR 2012年

2
@AndreKR:首先,我们谈论的是四种不同的设计器,因此谈论“两者”都没有道理。其次,该数据表使用Vcc和Vss。如果您一直在讨论,您会知道Vcc是正电源,而Vss是负电源,尽管将Vcc(双极)与Vss(FET)一起使用是一种奇怪的混合方式,但它们的含义仍然很清楚。
奥林·拉斯洛普

1
而GND如何适合图像呢?
Erik Allik

77

您已经从其他答案中得知双极型

C指收集器,也
E指发射器。

同样,对于CMOS

D指漏极,
S指源极。

对于像TTL这样的双极性逻辑,这是正确的。即使对于推挽输出(“图腾柱”),也仅使用了NPN晶体管,并且实际上已连接到集电极。 但是对于CMOS,实际上是一个错误的称呼。CMOS比TTL对称得多,尽管N-MOSFET的源极连接到但并不是连接到漏极。 V D D V S S V D DVCC
VDDVSSVDD

CMOS反相器

由于对称性,它实际上连接到P-MOSFET 的源极。这可能是对CMOS的前身NMOS的继承,其中的确是漏极的一面(中间有一个电阻)。 VDD

在此处输入图片说明


5
实际上,一个NMOS输出引脚的上拉通常是另一个N晶体管。内部栅极通常使用无源上拉电路(等效于电阻器晶体管逻辑),但输出引脚通常是类似于TTL图腾柱输出中的高端NPN的NFET。甚至无源上拉也通常是耗尽模式输出,而不是电阻。
超级猫

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我想我可能对此有明确的答案。此命名来自1963年IEEE标准255-1963“半导体设备的字母符号”(IEEE Std 255-1963)。我是一个电子史的狂热者,这对其他(狂热者)来说可能很有趣,所以我将这个答案扩大到比必要的范围大的地方。

首先,首字母大写V来自标准的1.1.1和1.1.2段,它们定义了v和V是描述电压的数量符号;小写表示瞬时电压(1.1.1),大写表示最大,平均或RMS电压(1.1.2)。供你参考:

            IEEE Std 255-1963段落1.1.1-1.1.2

1.2节开始定义数量符号的下标。大写的下标字母表示DC值,小写的字母表示AC值。电源电压显然是直流电压,因此其字母必须为大写。

该标准定义了11个后缀(字母)。这些是:

  • E,e代表发射极
  • B,b为底
  • C,c为收集器
  • 通用半导体器件端子的J,j
  • A,阳极
  • K,k代表Kathode
  • G,g为登机口
  • X,x表示电路中的通用节点
  • M,m为最大值
  • 最小,最小为最小
  • (AV)表示平均值

该标准早于MOS晶体管(该晶体管于1963年8月获得专利),因此没有用于源极和漏极的字母。此后,它已被定义漏极和源极字母的新标准所取代,但我没有该标准。

该标准的其他细微差别定义了如何编写符号的其他规则,使阅读更加有趣。令人惊讶的是,这一切已成为常识,如今即使没有规范性参考也已悄然接受和理解。

 

1.3节定义了下标的书写方式,尤其是在下标不止一个的情况下。请阅读标准文字:

IEEE标准255-1963

因此,例如,V bE表示半导体器件基极电压的AC分量(小写b)的RMS值(大写V),参考半导体器件发射极的电压DC值(大写E) )。

如果所述半导体的发射极直接接地,这当然可以理解为已知参考,那么在基极的AC RMS电压为V b。基极的直流或RMS电压为V B,基极的瞬时电压为v b

 

现在,额外的功劳是:为什么用V CC代替V C或用V DD代替V D?我曾经认为这是“从收集器到收集器的电压”的口语,但显然在标准中也定义了它也就不足为奇了:

IEEE标准255-1963

因此,V CCB表示相对于器件基极的半导体器件集电极上的直流电源电压,而V CC表示相对于地电位的集电极上的DC电源电压。

乍看之下,下标的重复似乎会导致歧义,但实际上并非如此。首先,看起来模棱两可的情况非常少见;读取V CC表示从一个器件的集电极到同一器件的集电极的电压非常为零,因此没有必要对其进行描述。但是,如果该设备有两个基础,会发生什么?该标准给出了答案。从器件的基极1到器件的基极2的电压记为V B1-B2。从器件1的基极到器件2的基极的电压(这里要注意-这很有趣)记为V 1B-2B

 

一个问题仍然存在:CMOS电路的神秘案例。正如在其他答案中已经指出的那样,对于CMOS电路,命名标准似乎并不成立。对于这个问题,我只能从我为一家半导体公司工作的事实中得出洞见。(“哇”在这里。)

确实,在CMOS中,正电源轨和负电源轨都连接到N和P通道源-用其他方法几乎都无法想象-标准门限中的阈值电压会变得模棱两可,我什至不想考虑保护结构......这样我就可以提供这样的:我们已经习惯于看到V DD在NMOS电路(格尔茨到@supercat,上轨电阻确实通常是晶体管-对于那些有兴趣,请参阅1983年优秀著作“ NMOS和CMOS的MOS LSI设计简介”和V SS相同。因此,使用除V DD和V SS(或V GND)之外的任何其他术语对我们来说都是荒谬的)在我们的数据表中。我们的客户已经习惯了这些术语,他们对esoterica并不感兴趣,但是对使设计运行不感兴趣,因此,即使尝试引入诸如V SS POSITIVE或V SS NEGATIVE之类的想法也将完全荒谬且适得其反。

因此,我不得不说,V CC是双极电路的电源电压,而V DD是MOS电路的电源电压,这已被普遍接受,这是有史以来的。类似地,V EE是双极电路的负电源电压(通常是地),而V SS是MOS电路的负电源电压。

如果有人可以提供一个规范性引用到讨论的最后一点,我将非常感激!


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+1,以追溯到刚刚比我大的发布标准。;-)
RBerteig 2014年

1
它实际上是在“ 1.2.6电源电压”上执行的。应通过重复端子下标(例如VBB,VCC,VEE)来指示端子的电源电压,这也适用于Vdd和Vss。
Fizz

2
维基百科在CMOS上的文章也引用了飞兆半导体AN-77:“根据制造商的不同,CMOS的电源称为VDD和VSS或VCC和地。VDD和VSS是来自常规MOS电路的残留物,代表漏极和源极电源。这些都不直接适用于CMOS,因为这两个电源都是真正的源电源。VCC和地是TTL逻辑的残留物,并且在引入54C / 74C CMOS线路时保留了其命名法。”
Fizz

1
同样,关于LVTTL和LVCMOS的CMOS JESD8C.01的JEDEC标准之一也使用了Vdd,尽管它并没有完全说明您必须使用它。
Fizz

1
“令人惊奇的是,所有这些如何成为常识,即使没有规范性的参考,如今也已被人们默默接受和理解。” -我完全同意!
Jonathon Reinhart

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为什么选择V DD而不是简单选择V D

电压的字母V AB的惯例表示A和B之间的电势。电压是相对于电路中另一点测得的电势。例如,V BE是基极和发射极之间的电压。地面没有特定的“字母”。因此,使用重复字母的惯例,例如V DD或V EE来指代相对于地面的点。在这种情况下,使用单个字母会增加更多的混乱,因为Vs可能指的是源“ s”的电压(如果有多个串联的源,则可能不同于V SS,等等),而不是晶体管的发射极与发射极之间的电压。地面。

即使电路中没有晶体管,也可以用V AB或V 12来表示电压,以反映A和B或点1和点2之间的电势。显然,顺序很重要,因为对于电路A和B中的两个点, V BA = -V AB

参考书目:“如果重复相同的字母,则表示电源电压:Vcc是与集电极相关的(正)电源电压,而Vee是与发射极相关的(负)电源电压”。Paul Horowitz和Winfield Hill(1989)的文本摘要,电子艺术(第二版),剑桥大学出版社,ISBN 978-0-521-37095-0。第2章-晶体管,第62页,简介。


3
不放水IMO。我们不是在谈论漏极和漏极之间的电压,无论如何它都是零。
stevenvh 2011年

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@stevenvh您的意思是“不放水”?该答案正确反映了标准的电气工程符号,并且根据我的经验和我所知道的所有历史参考都是正确的。另外,非常古老和现代的电气工程教科书在解释晶体管操作时都在图表上使用此命名法。您是否知道“ Vxx”命名约定的另一种词源?
wjl 2011年

4
@wjl:这是一个合理的词源,其他人也是如此。需要参考。
endlith 2011年

6
对于那些完成了包括LSI电路在内的数字微电子学的EE学位的人来说,答案是显而易见且正确的。
乔纳森·克莱恩

20
@Jonathan,不参考答案的技术准确性,那是非常糟糕的推理。“你要么明白为什么我显然是对的,要么你是个白痴/受过教育的白痴。” 这不是扎实的技术论据的基础,而是试图贬低那些不同意的论点。这只是我的意见,似乎还有3个人同意您的说法。
2011年

13

Vdd通常用于CMOS,NMOS和PMOS器件。它代表漏极上的电压。在某些PMOS器件中,它是负值,但是今天很少(如果有的话)发现纯PMOS芯片。它通常是最正的电压,但并非总是如此,例如,电动机控制器可能具有用于电动机电压的Vs引脚,或者处理器可能使用核心电压和IO电压。Vss代表电压(源);PMOS器件可能是正极,但同样,PMOS是一个遗物,因此从所有意图和目的来看,它都是可用的最负电压。它通常绑在基板上,因此必须是最负极的,否则芯片将无法正常工作。

Vcc代表电压收集器,主要用于双极型器件,尽管我发现它与CMOS器件一起使用,可能不合常规。Vee代表发射极的电压,通常是最负的。

我也看到过Vs +和Vs-,以及V +和V-,但是V + / V-可能会与运算放大器/比较器和其他放大器的输入引脚混淆。


4
只是想指出,“强化目的”应该是“意图和目的”。至少,我认为这样...看到:english.stackexchange.com/questions/1326/...
JYelton

7

他们所说的大部分时间都是如此,但在某些情况下,差异是真实的和/或有用的:

一小部分设备使用相对于地面的多个电源,在其中一些设备中,使用Vee gnd或Vss可能有意义。在其他情况下,可能有多个电源或地电位相同,但由于系统原因而分开。例如

  • 处理器IC可能具有模拟和数字+ ve电源。这些可以被命名为例如Vccd和Vcca。同样,您可能会得到Vssa和Vssd。

  • Olde品种的ECL逻辑有2个电源加地。Vee处于不利地位。

  • 电平转换IC(或可在该模式下使用的电平转换IC),例如CD4051-参见此处的数据表足够不同且具有足够的教育意义,值得引用:........ .... CD4051B,CD4052B和CD4053B模拟多路复用器是数字控制的模拟开关,具有低导通阻抗和非常低的OFF泄漏电流。可以通过4.5V至20V的数字信号幅度来控制高达20VP-P的模拟信号(如果VDD-VSS = 3V,则可以控制高达13V的VDD-VEE;对于VDD-VEE高于13V的电平差,需要至少4.5V的VDD-VSS)。例如,如果VDD = + 4.5V,VSS = 0V和VEE = -13.5V,则可以通过0V至5V的数字输入来控制-13.5V至+ 4.5V的模拟信号。

  • 诸如CD4049 / CD4050 LOOK之类的门类似于标准反相器或缓冲器,但允许输入信号高于Vcc,因此可以执行电平转换。IC仅具有Vcc和Vss信号(在16针IC !!!的针1和8上),但是输入信号在Vss和“ Vigh” = Vinhigh之间切换。在Vih中使用的系统中,可能会将其称为Vdd或其他名称,以区别于Vcc。 CD4049 / CD4050数据表

  • 有些门允许以其他方式进行电平转换。这些可能是集电极开路,例如LM339(四路)/ LM393(双路),具有真正怪异的Ye Olde世界引脚LM339或专业总线驱动器或其他。在LM339的cas中,电源(引脚3 = Vcc,引脚12 = 14引脚IC中的gnd)具有舒适的名称,但仅使用2伏电源即可工作,非常有趣的引出线和集电极开路操作提供的线索是时间开始之前的回扣-但仍然很有用。


LM339不是逻辑组件,而是模拟比较器。
stevenvh 2011年

2
“ ...不是逻辑组件...” //经常使用时足够正确。但历史上模糊。最初的问题在表达时没有考虑逻辑或类比。339/393的集电极开路特性和比较器响应已被用作逻辑器件和许多CMOS门,尤其是较早的无缓冲门实际上是纯模拟放大器,“恰好”通常用在它们的轨到轨中模式。使用CMOS反相器作为线性放大器有许多应用,这甚至不是对它们的“不当”使用-只是很少见。但是,要点。
罗素·麦克马洪

6

VCCVCVCCVCVCCVC

字母表示晶体管部分:源极,漏极,栅极,集电极,发射极,基极。

VBEVCC

让我们发明一个原理。

VXY表示两点之间的电压的符号。如果重复C,那么我们就知道它不是C到C电压的无用名称,这使我们想起该符号还有另一种含义。如果第二个字符即将出现字形,则它可能不是+-因为它们看起来像极性。

VC@VCC

VCC


我以前听说过“电压高于集电极上出现的电压”的说法。不一定是“更高”,而是“超出”,超出负载左右。对于基极电阻另一端的电压V(BB),也可以看到类似的用法。
吉比2014年

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我已经看到很多原理图可以互换使用VCC和VDD

实际上,情况要糟得多。在许多原理图捕获组件库中,电源电压引脚有时隐藏在(某些)组件符号中。下载组件库的情况并不罕见,其中某些组件具有与电源电压引脚相连的隐藏的“ VCC”或“ GND”网络。在其他组件中,隐藏的网络可能称为其他名称。不太有趣的是,如果您在原理图表中没有该名称的网络,并且您不注意原理图编辑器中的DRC消息,则可能最终会得到电源电压和/或接地引脚在您的PCB中完全没有连接。


我将其添加为一个单独的答案以避免混淆。如果我错了,请纠正我。


2
在80年代后期,我花了很多时间来整理一个组件库,用于我公司当时使用的早已淘汰的原理图捕获系统。我正在检查许多一致性问题,但是这个问题是我经常发现的问题。如果不小心的话,使用自己的专用电源/接地网连接没有其他任何东西的芯片集合非常容易。如今,有了便宜或免费的自动路由EDA软件,我想除非您面前有一个董事会,不难发现这一点。
RBerteig 2014年
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