на 2024/06/29 2,743

Разбиране на напреженията за захранване в Electronics VCC, VDD, VEE, VSS и GND

В света на електрониката термините VCC, VDD, VEE, VSS и GND се използват за описание на различни напрежения на захранването, които са необходими за работата на различни части в рамките на веригата.Всеки от тези термини представлява специфичен тип напрежение с ясни роли и връзки, които са много важни за гарантиране на електронните устройства работят правилно.Разбирането на тези напрежения на захранването помага на всеки, който участва в проектирането, изграждането или фиксирането на електронни вериги.Това ръководство има за цел да обясни ясно тези термини, показвайки какво означава всеки от тях и как се използва в различни видове вериги, като ви помага да придобиете по -добро разбиране на електронния дизайн и работа.

Каталог

Фигура 1: Връзка между VCC, VDD, VEE, VSS и GND

Определения на VCC, VDD, VEE, VSS и GND

VCC

Фигура 2: VCC като положително захранващо напрежение в BJT, усилватели и TTL вериги

VCC означава напрежение в обикновения колектор.Това е положителното напрежение на захранването, свързано с колекторния терминал на биполярните кръстовни транзистори (BJT).В тези транзистори малък ток на основата контролира по -голям ток, който тече от VCC към излъчвателя.Тази настройка позволява на транзистора да усилва или превключва ефективно сигнали.VCC осигурява енергията, необходима за експлоатацията на транзистора.Без това положително напрежение транзисторът няма да може да функционира правилно, тъй като разчита на разликата в напрежението, за да задвижва тока през пътя на колекционера-емитър.Това прави VCC много полезен в схемите, които използват BJT за усилване и превключване на задачи.

Vdd

Фигура 3: VDD като положително захранващо напрежение във FET, усилватели и CMOS вериги

VDD означава напрежение при канализацията.Това е положителното напрежение на захранването, свързано към източниците на транзистори на полето (FETS), особено N-канални FET.VDD контролира текущия поток между изтичащите и източници.Когато се прилага напрежение към терминала на портата, той променя проводимостта на канала между изтичането и източника, което позволява на FET да превключва или усилва сигналите.Стойността на VDD често определя максималното напрежение, с което FET може да се справи, което от своя страна влияе на това колко добре се представя устройството и колко ефективно работи.VDD осигурява мощността на FET да управлява текущия поток и да изпълнява своите функции за превключване или усилване.

Vee

Фигура 4: VEE като отрицателно захранващо напрежение в BJT, усилватели и TTL вериги

VEE е отрицателното напрежение на захранването, свързано с терминала за излъчване на BJT.Това напрежение е важно за правилната работа на транзистора.В NPN транзистор VEE гарантира, че излъчвателят е с по -нисък потенциал от колектора, условие, необходимо за правилното провеждане на транзистора.Правилното отклонение през VEE позволява на транзистора да поддържа стабилна работна точка, като гарантира, че функционира в определения си диапазон на напрежение.VEE често е свързан към земята или по -нисък потенциал, което позволява на тока да тече от емитера към колектора, като по този начин позволява на транзистора да усилва или превключва сигнали точно.Без VEE транзисторът няма да може да постигне необходимите условия на отклонение за правилна работа.

Vss

Фигура 5: VSS като отрицателно захранващо напрежение във FET, усилватели и CMOS вериги

VSS означава напрежение при източника и обикновено е отрицателното захранващо напрежение, свързано към изходния терминал на N-канални FET.VSS действа като обща заземяваща или референтна точка за веригата, като осигурява правилни нива на напрежение в цялото устройство.Той определя нивото на нулево напрежение във веригата, срещу което се измерват всички останали напрежения.Тази референтна точка е много полезна за стабилната работа на FET, което й позволява ефективно да контролира токовия поток между изтичащите и източниците.VSS осигурява стабилната базова линия, която FET използва за управление на текущия поток и изпълнение на своите функции надеждно.В много вериги VSS е синоним на земята, осигурявайки последователна референтна точка за цялата верига.

GND

Фигура 6: GND като обща референтна точка във верига

GND означава земята.Това е референтната точка на напрежението във верига.GND служи като обща референтна точка за всички измервания на напрежението във веригата, осигурявайки постоянна базова линия за сравняване на всички останали напрежения.Необходимо е за поддържане на стабилна среда на напрежение, предотвратяване на колебанията, които могат да повлияят на работата на веригата.Предоставяйки последователна справка, GND помага да се осигурят точни измервания и стабилна ефективност на веригата, като избягва шум и смущения, които биха могли да нарушат работата на веригата.GND е общата точка, в която се посочват всички останали напрежения във веригата, като се гарантира, че веригата функционира гладко и предвидимо.

Други обикновени етикети за захранване в електронни вериги

VBAT (батерия за напрежение) е напрежение, използвано за поддържане на резервни регистри и часовник в реално време (RTC), когато основното захранване (VDD) е изключен.Това означава, че дори и основният източник на захранване да не е наличен, важни функции като поддържане на паметта и времето продължават да работят.Това гарантира, че устройства като часовници продължават да показват подходящото време и данните се запазват, дори когато основната мощност е изключена.Това е много полезно, за да се гарантира, че тези устройства работят непрекъснато, подобно на това как последователната и надеждна подкрепа е важна за хората да поддържат стабилност и напредък през предизвикателни времена.

VPP (напрежение на програмиране) е напрежението, използвано за програмиране или изтриване на устройства за памет.Той доставя по-високото напрежение, необходимо за промяна на съхранените данни в програмируеми устройства като EPROM (изтриваема програмируема памет само за четене) и флаш памет.Това напрежение обикновено е по -високо от обикновените работни напрежения, за да се гарантира, че паметта може да бъде правилно написана или изтрита.Без VPP тези устройства не биха могли да актуализират ефективно съхраняваната си информация.

VA (аналогово напрежение) показва специфичното ниво на напрежение, използвано за аналогови операции в вериги, които имат както цифрови, така и аналогови части.Това разделяне гарантира, че и двата типа сигнали работят правилно в една и съща верига.Поддържайки различни нива на напрежение за аналогови и цифрови операции, VA помага да се предотврати смущения между двете, като поддържа сигналите ясни и точни.

CC (напрежение на колектора) и DD (изтичащо напрежение) представляват разликата между напрежението на захранването и работното напрежение във верига, обикновено с VCC е по -висок от VDD.VCC е по -високото напрежение на захранването, необходимо за цялостната работа на веригата.VDD, от друга страна, е по -ниското работещо напрежение, необходимо от специфични части на веригата.Това разграничение помага ефективно да управлява разпределението на мощността, като се гарантира, че всяка част от веригата получава подходящото напрежение за своята работа.Например, в някои схеми VCC може да бъде 5V за захранване на цялата система, докато VDD може да бъде 3.3V за определени чувствителни компоненти, което позволява ефективна и стабилна работа в различни части на веригата.

Обяснение на приложението

Разбирането на това как VCC, VDD, VEE, VSS и GND работят в цифрови схеми е необходимо за добър дизайн и работа на веригата.Всяко напрежение има специфична работа, за да се увери, че електронните части работят добре заедно.

VCC е основното напрежение на захранването за цялата верига.Той дава на енергията, необходима за захранване на всички части, като се увери, че работят правилно.

VDD е работното напрежение, специфично за чипа или интегрираната верига (IC).Обикновено е по -нисък от VCC, тъй като регулаторите на вътрешното напрежение на чипа намаляват напрежението до необходимото ниво.Например, при микроконтролерите на ARM, напрежението на захранването (VCC) обикновено е 5V, което след това се променя на работно напрежение (VDD) от 3.3V чрез модул за стабилизиране на напрежението.Някои ICS имат както VDD, така и VCC пинове, показващи, че устройството може да се справи с различни нива на напрежение.Това помага на IC да управлява по -добре мощността, като се уверите в добрата ефективност и енергийната ефективност.

В вериги, които използват полеви транзистори (FET) или CMOS устройства, VDD е напрежението в източничния терминал на транзистора, докато VSS е напрежението в източника на терминала.VDD е положителното захранващо напрежение, което позволява на FET да контролира потока на тока, докато VSS е основната точка, осигурявайки връщащ път за тока.

Като цяло VCC се използва за обозначаване на аналоговото захранване, VDD се използва за цифровото захранване, VSS е цифровата земя, а VEE представлява отрицателното захранване.Всяко от тези напрежения е необходимо за различни видове вериги и части, като се гарантира, че те работят правилно в техните граници.

В електрическо отношение GND или земята могат да бъдат разделени на електроцентрала (PG) и сигнална земя.Захранването се използва за устройства с висок ток, осигурявайки стабилна референтна точка за тежки товари и гарантира, че безопасната работа на тези устройства.Заземяването на сигнала се използва за нискотечни или сигнални вериги, поддържайки стабилна референтна точка за чувствителни части за обработка на сигнала.Захранването и сигналната земя имат различни цели, но са необходими както за цялостната стабилност и производителност на електронните схеми.Необходими са добри техники за заземяване, за да се сведе до минимум шума и смущения, като се гарантира, че веригите с висок ток и нисък ток работят надеждно и ефективно.

Биполярни кръстовища транзистори (BJT)

Фигура 7: Биполярен кръстовен транзистор (BJT), показващ VCC и VEE

Биполярните кръстовни транзистори (BJT) са един от основните градивни елементи на електронните вериги.Те се предлагат в два вида NPN и PNP, като NPN е по -често срещан в съвременните вериги.Имената за напрежението на захранването в BJT са получени от специфичните терминали на транзистора колектора, излъчвателя и основата.

VCC напрежение при общия колектор

VCC е положителното захранващо напрежение, свързано към колектора на BJT, особено в транзистори от тип NPN.VCC означава напрежение в общия колектор, като често се показва, че това напрежение се споделя в много транзистори във верига.Двойният CC прави ясно, че това е напрежение на захранването, а не само едноточково напрежение (VC).

VCC е необходим за BJT, тъй като осигурява потенциалната разлика, която позволява на тока да тече от колектора към излъчвателя.Този токов поток е това, което позволява на транзистора да работи като усилвател или превключвател.При усилване транзисторът използва VCC, за да засили силата на входния сигнал.При превключване, VCC помага да включите и изключите транзистора, контролирайки потока на тока през веригата.

Например, при настройка на усилвател с общ емитер VCC е свързан чрез резистор на товар към колектора.Входният сигнал в базата променя токовия поток от колектора към излъчвателя, което позволява на транзистора да усили входния сигнал.VCC осигурява мощността, необходима за това усилване.

Напрежение на вероизповеданието при излъчвателя

VEE е отрицателното захранващо напрежение, свързано с терминала за излъчване на BJT, особено в транзистори от тип NPN.Vee означава напрежение при излъчвателя, а двойният ЕЕ го отделя от други напрежения, свързани с емитер (VE).

Vee е необходим за правилно пристрастие на транзистора.Намерението означава задаване на операционната точка на транзистора чрез прилагане на правилните напрежения към неговите терминали.За да работи транзисторът NPN правилно, излъчвателят трябва да бъде с по -нисък потенциал от колектора.Това гарантира, че кръстовището на основния емитър е отклонена напред, което позволява токът да тече от основата към излъчвателя, докато кръстовището на основния колектор е обратна, контролираща по-големия ток от колектора към излъчвателя.

В много вериги VEE е свързан към земята, осигурявайки стабилна референтна точка за излъчвателя.Това е често срещано в системите за единично захранване, където земята служи като отрицателна референция на напрежението за цялата верига.В тези настройки земята (0V) е същата като VEE.

Например, в диференциален усилвател, който е основен градивен елемент в аналогови схеми, излъчвателите на два BJT са свързани заедно и след това към отрицателното захранващо напрежение чрез общ резистор на емитер.Това гарантира, че транзисторите са правилно предубедени и могат да усилят диференциалния входен сигнал, приложен към техните основи.

Транзистори на полеви ефекти (FET)

Фигура 8: Транзистор на полето (FET), показващ VDD и VSS

Фелд-ефектните транзистори (FET) са вид транзистор, използван в електронните схеми.Има различни видове FET, като най-често срещаните са N-канални и P-канални MOSFET (метални оксид-семикопроводни-полеви транзистори).Имената за напрежението на захранването при FET идват от специфичните части на транзистора Изтичането, източникът и портата.

VDD напрежение в канализацията

VDD означава напрежение при канализацията.Този термин се отнася до положителното захранващо напрежение, свързано с дренажната част на N-канал FET.DD в VDD го показва като напрежение на захранването.

VDD напрежението отива до източване на N-канал FET.За да може FET да работи правилно, източването трябва да бъде с по -високо напрежение от източника.Това позволява на тока да се премести от дренажа към източника, когато напрежението се прилага към портата, като контролира потока на тока между канализацията и източника.VDD дава необходимата мощност на FET да контролира токовия поток и да изпълнява своите функции за превключване или усилване.В CMOS схемите VDD захранва цифровите логически порти, като им помага да обработват и изпращат цифрови сигнали.

VSS напрежение при източника

VSS означава напрежение при източника.Този термин се отнася до отрицателното захранващо напрежение, свързано с изходната част на N-канален FET.SS във VSS го показва като напрежение на захранването.

VSS напрежението отива в източника на N-канален FET.За да може FET да работи правилно, източникът трябва да бъде с по -ниско напрежение от канализацията.Тази настройка гарантира, че FET може да контролира текущия поток между изтичащите и изходните части ефективно.VSS често действа като основна справка в тези вериги, като дава стабилна референтна точка за работата на FET.Определяйки нивото на нулево напрежение във веригата, VSS помага за поддържане на правилните нива на напрежение в цялото устройство, което му позволява да работи надеждно.

6. Разлики и примери за VCC, VDD, VEE, VSS и GND в електрониката

VBAT (батерия за напрежение) е напрежение, използвано за поддържане на резервни регистри и часовник в реално време (RTC), когато основното захранване (VDD) е изключен.Това означава, че дори ако основният източник на енергия не е наличен, основните функции като задържане на паметта и поддържане на времето продължават да работят.Това е полезно в приложения, които се нуждаят от непрекъсната работа, като например поддържане на времето в часовник или запазване на данни в паметта.

VCC

• Използването на VCC е положителното захранващо напрежение за вериги, използващи биполярни транзистори (BJTs) и оперативни усилватели.Той осигурява енергията, необходима за захранване на тези компоненти.

• Collector Connection VCC е директно свързан към колектора на NPN тип BJT.Тази връзка доставя напрежението, необходимо за да работи правилно транзисторът.Колекционерът трябва да бъде с по -висок потенциал от емитера, за да позволи на тока да тече от колектора към излъчвателя.Това е необходимо за усилването и превключването на транзистора.При оперативните усилватели VCC доставя мощността, необходима за операцията OP-AMP да работи в рамките на предвидения си диапазон на напрежение, което позволява да усилва сигналите си точно.

Vee

• Използването на VEE служи като отрицателно захранващо напрежение за вериги, използвайки BJTS и оперативни усилватели.Той осигурява по -ниска потенциална точка във веригата.

• Emetter Connection Vee е директно свързан към терминала за излъчване на NPN тип BJT.Това гарантира, че излъчвателят е правилно предубеден с отрицателно напрежение, което е необходимо за правилната работа на транзистора.Емайтърът трябва да бъде с по -нисък потенциал от основата, за да може транзисторът да се провежда правилно.В много дизайни на вериги VEE е свързан към земята или по -нисък потенциал от земята, като помага на транзистора да работи правилно.Тази настройка позволява стабилен поток на ток и точно усилване или превключване на сигнала.

Vdd

• Използване на VDD е положителното захранващо напрежение, използвано във вериги, които използват транзистори на полеви ефекти (FET) и допълващите технологии металооксид-оксид (CMOS).Той захранва вътрешните вериги и логическите порти на тези устройства.

• Изтичащият ConnectionVDD е директно свързан към изтичащия терминал на N-канални FET.Тази връзка доставя необходимото напрежение за изтичането, което позволява на FET да контролира токовия поток между канализацията и източника.Изтичането трябва да е при по -високо напрежение от източника за ток да тече от канализацията към източника.В CMOS схемите VDD осигурява мощността, необходима за цифровите логически порти да работят правилно, което позволява обработката и предаването на цифрови сигнали.

Vss

• Използването VSS представлява отрицателното захранващо напрежение във вериги с FET и CMOS устройства.Той служи като референтна точка за изходния терминал в тези устройства.

• Изходната връзка VSS е директно свързана към изходния терминал на N-канални FET.Това гарантира, че източникът е с по -нисък потенциал в сравнение с канализацията, който е необходим, за да може FET да работи правилно.VSS често служи като основна референция в тези вериги, поддържайки стабилността и правилното функциониране на устройствата FET и CMOS.Като предоставя стабилна референтна точка, VSS помага да се осигури постоянна работа и надеждна работа на транзисторите и логическите порти във веригата.

GND (захранване и сигнална земя)

GND, или земята, е референтната точка на напрежението във верига.Той действа като общ път за връщане на електрическия ток и помага за поддържане на стабилна среда на напрежение във веригата.

• Захранване, използвано за мрежови устройства с висок ток и усилватели на захранването, захранването осигурява стабилна справка за вериги с висока мощност.Този тип земя гарантира, че високите токове в силовите вериги не пречат на чувствителните компоненти във веригата.

• Заземяване на сигнала, използвана за нискотечни или сигнални вериги, сигналната заземяване гарантира референтна точка без шум за чувствителни компоненти за обработка на сигнала.Необходими са правилни техники за заземяване, за да се сведе до минимум шума и смущения, които могат да влошат работата на веригата.Чрез предоставянето на стабилна референтна точка, сигналната земя помага да се осигури точно предаване и обработка на сигнала.

Заключение

Познаването и използването на VCC, VDD, VEE, VSS и GND правилно е много полезно за успешно проектиране и работа на електронни вериги.VCC е положителното напрежение за захранване за биполярни транзистори и оперативни усилватели, като се увери, че тези части имат необходимата мощност.VDD е положителното захранващо напрежение за полеви транзистори и CMOS устройства, контролиращо текущия поток, необходим за тяхната работа.VEE и VSS осигуряват необходимите отрицателни напрежения за BJT и FET, като задават правилните пристрастия и референтни точки за стабилна производителност.GND, или земята, е общата референтна точка за всички напрежения във верига, гарантираща стабилност и предотвратяване на колебанията, които биха могли да нарушат работата на веригата.

Разбирайки специфичните роли и връзки на тези напрежения, можете да проектирате по -надеждни и ефективни вериги.Всеки тип напрежение има отлична цел, помагайки на електронните части да работят заедно безпроблемно.С тези знания можете по -добре да решите проблеми, да подобрите производителността на веригата и да се уверите, че всички части работят заедно безпроблемно.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. Каква е разликата между VCC и Vee？

VCC и VEE са различни напрежения на захранването в вериги, използвайки биполярни транзистори (BJT).VCC е положителното напрежение, свързано към колектора на NPN тип BJT.Той позволява на тока да тече от колектора към излъчвателя, като оставя транзистора да усилва или превключва сигнали.Vee е отрицателното напрежение, свързано с терминала на емитер на BJT.Той гарантира, че излъчвателят е с по -нисък потенциал от колектора, който е необходим, за да работи транзисторът правилно.VEE помага да зададете правилните условия за стабилна работа.

2. Какво напрежение е GND?

GND или земята обикновено се зададе на 0 волта.Той служи като обща референтна точка за всички останали напрежения в електронна верига.Това означава, че всички останали напрежения се измерват спрямо GND, осигурявайки стабилна среда на напрежение във веригата.

3. Какво означава GND?

GND означава земята.В електронните схеми той действа като референтна точка за всички измервания на напрежението.Той осигурява общ път за връщане на електрическия ток, който спомага за поддържане на стабилността и предотвратяване на промени в напрежението, които биха могли да повлияят на работата на веригата.

4. Какво е VCC, VDD и VSS?

VCC, VDD и VSS са видове напрежения на захранването в електронни вериги.VCC е положителното напрежение за биполярни транзистори (BJT) и оперативни усилватели, осигурявайки енергия за тяхната работа.VDD е положителното напрежение на захранването за транзисторите на полеви ефекти (FET) и CMOS технологията, захранващи вътрешни вериги и логически порти.VSS е отрицателното захранващо напрежение или заземяване за FET и CMOS устройства, действащи като референтна точка за стабилна работа.

5. Положителен ли е VSS или VDD?

VDD е положителен.Той служи като положително захранващо напрежение във вериги, използвайки транзистори на полеви ефекти (FETS) и CMOS технология, захранвайки вътрешните вериги и логическите порти.VSS, от друга страна, обикновено е основната или отрицателната референтна точка, осигуряваща стабилното референтно напрежение, необходимо за работата на тези устройства.