на 2024/06/29 2,757

Розуміння напруг живлення в електроніці VCC, VDD, VEE, VSS та GND

У світі електроніки терміни VCC, VDD, VEE, VSS та GND використовуються для опису різних напруг живлення, необхідних для роботи різних частин у ланцюзі.Кожен з цих термінів являє собою певний тип напруги з чіткими ролями та з'єднаннями, які дуже важливі для того, щоб переконатися, що електронні пристрої працюють належним чином.Розуміння цих напруг живлення допомагає всім, хто бере участь у проектуванні, будівництві або закріпленні електронних схем.Цей посібник має на меті чітко пояснити ці терміни, показуючи, що кожен означає та як він використовується в різних типах схем, що допомагає вам краще зрозуміти електронне проектування та експлуатацію.

Каталог

Малюнок 1: Зв'язок між VCC, VDD, VEE, VSS та GND

Визначення VCC, VDD, VEE, VSS та GND

VCC

Малюнок 2: VCC як позитивна напруга живлення в BJTS, підсилювачах та ланцюгах TTL

VCC означає напругу на загальному колекторі.Це позитивна напруга живлення, підключена до колекторного терміналу біполярних транзисторів (BJTS).У цих транзисторах невеликий струм на основі контролює більший струм, що протікає від VCC до випромінювача.Ця установка дозволяє транзистору ефективно посилювати або перемикати сигнали.VCC забезпечує енергію, необхідну для роботи транзистора.Без цієї позитивної напруги транзистор не міг би функціонувати правильно, оскільки він покладається на різницю напруги, щоб провести струм через його шлях колекціонера-випромінювача.Це робить VCC дуже корисним у схемах, які використовують BJT для посилення та перемикання завдань.

VDD

Малюнок 3: VDD як позитивна напруга живлення в FETS, підсилювачах та схемах CMOS

VDD означає напругу на стоку.Це позитивна напруга живлення, підключена до клеми зливного польового ефекту (FETS), особливо N-канальних FET.VDD керує потоком струму між зливними та вихідними клемами.Коли напруга застосовується до клеми затвора, вона змінює провідність каналу між стоком і джерелом, що дозволяє FET або перемикати або посилювати сигнали.Значення VDD часто визначає максимальну напругу, з якою FET може впоратися, що, в свою чергу, впливає на те, наскільки добре працює пристрій і наскільки ефективно він працює.VDD забезпечує потужність для FET для управління потоком струму та виконання його функцій комутації або посилення.

Гріх

Малюнок 4: VEE як негативна напруга живлення в BJTS, підсилювачах та ланцюгах TTL

VEE - це негативна напруга живлення, пов'язана з терміналом випромінювача BJTS.Ця напруга важлива для належної роботи транзистора.У транзисторі NPN VEE гарантує, що випромінювач знаходиться на меншому потенціалу, ніж колектор, умова, необхідна для правильного проведення транзистора.Правильне зміщення через VEE дозволяє транзистору підтримувати стабільну робочу точку, забезпечуючи його функції у визначеному діапазоні напруги.Vee часто підключається до землі або меншого потенціалу, що дозволяє струму надходити від випромінювача до колектора, тим самим дозволяючи транзистору точно посилити або перемикати сигнали.Без VEE транзистор не зможе досягти необхідних умов зміщення для належної роботи.

VSS

Малюнок 5: VSS як негативна напруга живлення в FETS, підсилювачах та схемах CMOS

VSS означає напругу на джерелі і, як правило, є негативною напругою живлення, підключеним до джерельного терміналу N-канальних FETS.VSS діє як загальний ґрунт або орієнтир для ланцюга, забезпечуючи належні рівні напруги по всьому пристрою.Він визначає рівень нульової напруги в ланцюзі, на якому вимірюються всі інші напруги.Ця опорна точка дуже корисна для стабільної роботи FET, що дозволяє йому ефективно контролювати потік струму між зливними та джерелами.VSS забезпечує стабільну базову лінію, яку FET використовує для управління поточним потоком та надійно виконувати його функції.У багатьох схемах VSS є синонімом землі, що забезпечує послідовну орієнтир для всього ланцюга.

Gnd

Малюнок 6: GND як загальна орієнтирна точка в ланцюзі

GND означає землю.Це опорна точка напруги в ланцюзі.GND служить загальною орієнтирною точкою для всіх вимірювань напруги всередині ланцюга, забезпечуючи послідовну базову лінію для порівняння всіх інших напруг.Він необхідний для підтримки стабільного середовища напруги, запобігання коливань, які можуть вплинути на роботу ланцюга.Забезпечуючи послідовну довідку, GND допомагає забезпечити точні вимірювання та стабільну продуктивність схеми, уникаючи шуму та перешкод, які можуть порушити роботу ланцюга.GND - це загальна точка, коли посилаються всі інші напруги в ланцюзі, гарантуючи, що схема функціонує плавно та передбачувано.

Інші поширені етикетки живлення в електронних схемах

VBAT (напруга акумулятор)-це напруга, яка використовується для збереження резервних регістрів, а годинник у режимі реального часу (RTC) працює, коли основне джерело живлення (VDD) вимкнено.Це означає, що навіть якщо основне джерело живлення недоступне, важливі функції, такі як збереження пам’яті та часу, продовжують працювати.Це гарантує, що такі пристрої, як годинники, продовжують показувати потрібний час, а дані зберігаються, навіть коли основна потужність вимкнена.Це дуже корисно забезпечити, щоб ці пристрої працювали весь час, подібно до того, наскільки послідовна та надійна підтримка важливо для людей підтримувати стабільність та прогрес у складні часи.

VPP (напруга програмування) - напруга, що використовується для програмування або стирання пристроїв пам'яті.Він постачає більш високу напругу, необхідну для зміни збережених даних у програмованих пристроях, таких як EPROMS (стирається програмована пам'ять лише для читання) та флеш-пам'яті.Ця напруга, як правило, вище, ніж звичайні робочі напруги, щоб переконатися, що пам'ять може бути належним чином записана або стерта.Без VPP ці пристрої не змогли б ефективно оновлювати свою збережену інформацію.

VA (аналогова напруга) вказує на специфічний рівень напруги, що використовується для аналогових операцій у схемах, які мають як цифрові, так і аналогові частини.Це розділення гарантує, що обидва типи сигналів працюють правильно в одному ланцюзі.Підтримуючи чіткі рівні напруги для аналогових та цифрових операцій, VA допомагає запобігти перешкоду між ними, зберігаючи сигнали чіткими та точними.

CC (напруга колектора) та DD (напруга злив) представляють різницю між напругою живлення та робочою напругою в ланцюзі, як правило, VCC вища, ніж VDD.VCC - це більш висока напруга живлення, необхідна для загальної роботи ланцюга.З іншого боку, VDD - це нижня робоча напруга, необхідна конкретними частинами ланцюга.Ця відмінність допомагає ефективно керувати розподілом електроенергії, гарантуючи, що кожна частина ланцюга отримає відповідну напругу для її роботи.Наприклад, в деяких схемах VCC може бути 5 В для живлення всієї системи, тоді як VDD може бути 3,3 В для певних чутливих компонентів, що забезпечує ефективну та стабільну продуктивність у різних частинах ланцюга.

Пояснення застосування

Розуміння того, як VCC, VDD, VEE, VSS та GND працюють у цифрових схемах, необхідно для хорошої конструкції та експлуатації ланцюга.Кожна напруга має певну роботу, щоб переконатися, що електронні деталі добре працюють разом.

VCC - основна напруга живлення для всього ланцюга.Це дає енергію, необхідну для живлення всіх частин, переконуючись, що вони працюють правильно.

VDD - це робоча напруга, специфічна для мікросхеми або інтегрованої схеми (IC).Зазвичай він нижчий, ніж VCC, оскільки внутрішні регулятори напруги чіпа знижують напругу до необхідного рівня.Наприклад, у мікроконтролах ARM напруга живлення (VCC) зазвичай становить 5 В, що потім змінюється на робочу напругу (VDD) 3,3 В через модуль стабілізації напруги.Деякі ICS мають як VDD, так і VCC, показуючи, що пристрій може обробляти різні рівні напруги.Це допомагає ІС краще керувати потужністю, переконавшись у хорошій продуктивності та енергоефективності.

У ланцюгах, які використовують польові транзистори (FETS) або пристрої CMOS, VDD-напруга на зливній клемі транзистора, тоді як VSS-напруга на джерельному клемі.VDD - це позитивна напруга живлення, яка дозволяє FET контролювати потік струму, тоді як VSS - точка заземлення, що забезпечує шлях повернення для струму.

Як правило, VCC використовується для позначення аналогового джерела живлення, VDD використовується для цифрового джерела живлення, VSS є цифровим ґрунтом, а VEE - негативне джерело живлення.Кожна з цих напруг потрібна для різних типів ланцюгів та деталей, переконуючись, що вони працюють правильно в межах своїх меж.

В електричному плані GND або землю можна розділити на землю живлення (PG) та сигнальний земля.Посильний ґрунт використовується для пристроїв з високим струмом, забезпечуючи стабільну орієнтир для великих навантажень та переконуючись у безпечній роботі цих пристроїв.Сигнальний заземлення використовується для ланцюгів низько струму або сигнальних сигналів, підтримуючи стабільну опорну точку для чутливих деталей обробки сигналів.Потужний заземлення та сигнальний заземлення мають різні цілі, але вони потрібні для загальної стабільності та продуктивності електронних схем.Необхідні хороші методи заземлення, щоб мінімізувати шум та перешкоди, переконавшись, що як високі, так і низьковугні схеми працюють надійно та ефективно.

Біполярні перехопки транзистори (BJT)

Малюнок 7: Транзистор біполярного з'єднання (BJT), що показує VCC та VEE

Біполярні транзистори (BJTS) - один з головних будівельних блоків електронних схем.Вони поставляються в двох типах NPN та PNP, при цьому NPN частіше зустрічається в сучасних схемах.Назви напруг живлення в BJTS походять від конкретних клем транзистора колектора, випромінювача та основи.

Напруга VCC у загальному колекторі

VCC-це позитивна напруга живлення, підключена до колекторного терміналу BJT, особливо в транзисторах типу NPN.VCC означає напругу на загальному колекторі, загальним показано, що ця напруга ділиться для багатьох транзисторів у ланцюзі.Подвійний КК дає зрозуміти, що це напруга живлення, а не лише одна точка напруги (VC).

VCC необхідний для BJTS, оскільки він забезпечує різницю потенціалу, яка дозволяє струму надходити з колектора до випромінювача.Цей поточний потік - це те, що дозволяє транзистору працювати як підсилювач або перемикач.При посиленні транзистор використовує VCC для підвищення міцності вхідного сигналу.У перемиканні VCC допомагає вмикати та вимикати транзистор, контролюючи потоку струму через ланцюг.

Наприклад, у налаштуванні підсилювача загального випромінювача VCC підключається через резистор навантаження до колектора.Вхідний сигнал на основі змінює потік струму з колектора до випромінювача, що дозволяє транзистору посилити вхідний сигнал.VCC забезпечує потужність, необхідну для цього посилення.

Напруга Vee на випромінювачі

VEE-це негативна напруга живлення, підключена до терміналу випромінювача BJT, особливо в транзисторах типу NPN.VEE означає напругу на випромінювачі, а подвійний ЕЕ відокремлює його від інших напруг, пов'язаних з випромінювачем (VE).

Vee необхідний для правильного зміщення транзистора.Зміщення означає встановлення робочої точки транзистора, застосовуючи правильні напруги до своїх терміналів.Щоб транзистор NPN працював правильно, випромінювач повинен бути меншим потенціалом, ніж колекціонер.Це гарантує, що основний перехід Emitter є упередженим вперед, що дозволяє струму протікати з основи до випромінювача, тоді як перехід базового колектора є зворотним упередженням, контролюючи більший потік струму від колектора до випромінювача.

У багатьох схемах Vee підключений до землі, забезпечуючи стабільну орієнтир для випромінювача.Це поширене в одиночних системах живлення, де земля служить негативною орієнтиром напруги для всього ланцюга.У цих налаштуваннях земля (0В) така ж, як і Ve.

Наприклад, у диференційованому підсилювачі, який є основним будівельним блоком в аналогових схемах, випромінювачі двох BJTs з'єднані між собою, а потім з негативною напругою живлення через загальний резистор випромінювача.Це гарантує, що транзистори належним чином упереджені і можуть посилити диференціальний вхідний сигнал, застосований до їх основи.

Польові ефекти транзистори (FET)

Малюнок 8: Транзистор поля (FET), що показує VDD та VSS

Польові ефекти транзистори (FETS)-це своєрідний транзистор, що використовується в електронних схемах.Існують різні типи FET, найпоширенішими є N-канальні та P-канальні MOSFET (метал-оксид-семікупровідникові польові транзистори).Назви напруг живлення в FET надходять із конкретних частин транзистора, злив, джерело та ворота.

Напруга VDD на стоку

VDD означає напругу на стоку.Цей термін стосується позитивної напруги живлення, підключеної до зливної частини N-канального FET.DD у VDD показує його як напругу живлення.

Напруга VDD переходить до стоку N-канального FET.Щоб FET працював правильно, злив повинен бути на більш високій напрузі, ніж джерело.Це дозволяє струму переходити від стоку до джерела, коли напруга застосовується до воріт, контролюючи потік струму між стоком і джерелом.VDD надає необхідну потужність для FET для управління потоком струму та виконання його функцій перемикання або посилення.У схемах CMOS VDD забезпечує цифрові логічні ворота, допомагаючи їм обробляти та надсилати цифрові сигнали.

Напруга VSS у джерелі

VSS означає напругу на джерелі.Цей термін відноситься до негативної напруги живлення, підключеної до вихідної частини N-канального FET.SS в VSS показує його як напругу живлення.

Напруга VSS переходить до джерела N-канального FET.Щоб FET працював правильно, джерело повинно бути на нижній напрузі, ніж стоку.Ця установка гарантує, що FET може ефективно контролювати потік струму між зливними та джерелами.VSS часто виступає як посилання на землю в цих схемах, даючи стабільну орієнтир для роботи FET.Визначивши рівень нульової напруги в ланцюзі, VSS допомагає підтримувати належні рівні напруги по всьому пристрою, що дозволяє йому надійно працювати.

6. Відмінності та приклади VCC, VDD, VEE, VSS та GND в електроніці

VBAT (напруга акумулятор)-це напруга, яка використовується для збереження резервних регістрів, а годинник у режимі реального часу (RTC) працює, коли основне джерело живлення (VDD) вимкнено.Це означає, що навіть якщо первинне джерело живлення недоступне, основні функції, такі як утримання пам'яті та ведення хронометражу, продовжують працювати.Це корисно в програмах, які потребують постійної роботи, наприклад, підтримка часу в годиннику або збереження даних у пам'яті.

VCC

• Використання VCC - це позитивна напруга живлення для ланцюгів за допомогою біполярних транзисторів (BJTS) та оперативних підсилювачів.Він забезпечує енергію, необхідну для живлення цих компонентів.

• Колекторне з'єднання VCC безпосередньо підключено до терміналу колектора BJTS типу NPN.Це з'єднання забезпечує напругу, необхідну для правильного роботи транзистора.Колектор повинен бути більш високим потенціалом, ніж випромінювач, щоб дозволити струму надходити з колектора до випромінювача.Це потрібно для операцій з посилення та перемикання транзистора.У оперативних підсилювачах VCC надає потужність, необхідну для підсилювача для роботи в межах встановленого діапазону напруги, що дозволяє йому точно посилити сигнали.

Гріх

• Використання VEE служить негативною напругою живлення для схем за допомогою BJTS та оперативних підсилювачів.Він забезпечує меншу потенційну точку в ланцюзі.

• Підключення випромінювача VEE безпосередньо підключено до терміналу випромінювача BJTS типу NPN.Це гарантує, що випромінювач правильно упереджено з негативною напругою, яка необхідна для належної роботи транзистора.Елітер повинен бути меншим потенціалом, ніж основа для транзистора для належного проведення.У багатьох конструкціях ланцюгів Vee підключений до землі або менший потенціал, ніж земля, допомагаючи транзистору правильно працювати.Ця установка дозволяє стабільний потік струму та точне посилення або перемикання сигналу.

VDD

• Використання VDD-це позитивна напруга живлення, що використовується в ланцюгах, які використовують транзистори польового ефекту (FETS) та технологію взаємодоповнюючої метал-оксид-семікупровідникові (CMOS).Він забезпечує внутрішні схеми та логічні ворота цих пристроїв.

• Зливне з'єднання VDD безпосередньо підключено до зливної клеми N-канальних FET.Це з'єднання постачає необхідну напругу для стоку, що дозволяє FET контролювати поточний потік між стоком і джерелом.Слив повинен бути на більш високій напрузі, ніж джерело для струму, що надходить від стоку до джерела.У схемах CMOS VDD надає потужність, необхідну для правильної роботи цифрових логічних воріт, що дозволяє обробляти та передачу цифрових сигналів.

VSS

• Використання VSS представляє негативну напругу живлення в ланцюгах з пристроями FETS та CMOS.Він служить орієнтиром для джерельного терміналу в цих пристроях.

• Підключення джерела VSS безпосередньо підключається до джерельного терміналу N-канальних FET.Це гарантує, що джерело є меншим потенціалом порівняно зі стоком, який необхідний для правильної роботи FET.VSS часто служить ґрунтовим посиланням у цих схемах, підтримуючи стабільність та належне функціонування пристроїв FET та CMOS.Забезпечуючи стабільну опорну точку, VSS допомагає забезпечити послідовну продуктивність та надійну роботу транзисторів та логічних воріт всередині ланцюга.

GND (земля живлення та сигнальний земля)

GND, або земля, - опорна точка напруги в ланцюзі.Він діє як загальний шлях повернення електричного струму і допомагає зберегти стабільне середовище напруги в ланцюзі.

• Земля живлення, що використовується для високоголовних мережевих пристроїв та підсилювачів живлення, Power Ground забезпечує стабільну орієнтир для високих потужностей.Цей тип землі гарантує, що високі струми потужних ланцюгів не заважають чутливими компонентами в ланцюзі.

• Сигнальний заземлення, що використовується для ланцюгів низько струму або сигналу, сигнальний заземлення забезпечує без шумову орієнтир для чутливих компонентів обробки сигналу.Для мінімізації шуму та перешкод, які можуть погіршити продуктивність схеми, потрібні належні методи заземлення.Забезпечуючи стабільну опорну точку, сигнал -заземлення допомагає забезпечити точну передачу та обробку сигналу.

Висновок

Знання та використання VCC, VDD, VEE, VSS та GND правильно дуже корисно для успішного проектування та експлуатації електронних схем.VCC - це позитивна напруга живлення для біполярних транзисторів та оперативних підсилювачів, переконуючись, що ці частини мають необхідну потужність.VDD-це позитивна напруга живлення для польових ефектів транзисторів та пристроїв CMOS, що контролює поточний потік, необхідний для їх роботи.VEE та VSS забезпечують необхідні негативні напруги для BJTS та FETS, встановивши правильні зміщення та орієнтири для стабільної продуктивності.GND, або земля, є загальною орієнтиром для всіх напруг у ланцюзі, забезпечуючи стабільність та запобігання коливам, які можуть порушити роботу ланцюга.

Розуміючи конкретні ролі та з'єднання цих напруг, ви можете розробити більш надійні та ефективні схеми.Кожен тип напруги має чітку мету, що допомагає електронним частинам працювати плавно.Маючи ці знання, ви можете краще вирішити проблеми, покращити продуктивність схеми та переконатися, що всі частини працюють разом.

Часті запитання [FAQ]

1. Яка різниця між VCC та VEE？

VCC та VEE - це різні напруги живлення в схемах за допомогою біполярних перехресних транзисторів (BJTS).VCC-це позитивна напруга, підключена до колекторного терміналу BJTS типу NPN.Це дозволяє струму надходити з колектора до випромінювача, дозволяючи транзистору посилити або перемикати сигнали.Vee - це негативна напруга, підключена до клеми випромінювання BJTS.Це гарантує, що випромінювач знаходиться на меншому потенціалу, ніж колекціонер, який необхідний для належної роботи транзистора.VEE допомагає встановити правильні умови для стабільної роботи.

2. Яка напруга GND?

GND, або земля, як правило, встановлюється на 0 вольт.Він служить загальною орієнтирною точкою для всіх інших напруг в електронному ланцюзі.Це означає, що всі інші напруги вимірюються відносно GND, забезпечуючи стабільне середовище напруги в ланцюзі.

3. Що означає GND?

GND означає землю.В електронних схемах він діє як орієнтир для всіх вимірювань напруги.Він забезпечує загальний шлях повернення електричного струму, який допомагає підтримувати стабільність та запобігти змінам напруги, які можуть вплинути на роботу ланцюга.

4. Що таке VCC, VDD та VSS?

VCC, VDD та VSS - це типи напруг живлення в електронних схемах.VCC - це позитивна напруга для біполярних транзисторів (BJTS) та оперативних підсилювачів, що забезпечує енергію для їх роботи.VDD-це позитивна напруга живлення для польових ефектів транзисторів (FETS) та технології CMOS, що живить внутрішні схеми та логічні ворота.VSS - це негативна напруга живлення або орієнтир землі для пристроїв FETS та CMOS, що діє як орієнтир для стабільної роботи.

5. Чи є VSS або VDD?

VDD позитивний.Він служить позитивною напругою живлення в ланцюгах, використовуючи польові транзистори (FETS) та технологію CMOS, що живить внутрішні схеми та логічні ворота.З іншого боку, VSS зазвичай є землею або негативною опорною точкою, що забезпечує стабільну опорну напругу, необхідну для роботи цих пристроїв.