Anlam Karmaşasını Çözmek: VCC, VDD, VEE, VSS ve GND Arasındaki Gerçek Fark

Çizimlerde ve devre kartlarında (PCB'ler) güç kaynakları için harf karmaşasını görmüşsünüzdür: VCC, VDD, VEE, VSS. VCC ve VDD arasındaki fark nedir? VSS ve GND aynı mı? Bu, teknik kelimelerin işleri anlamayı zorlaştırmasının klasik bir örneğidir. Size bunun göründüğü kadar kafa karıştırıcı olmadığını göstermek için buradayım. Bu makalede, bu terimleri kendi deneyimlerimi kullanarak basit İngilizce ile açıklayacağım. İsimlerin arkasındaki tarihe bakacağız ve daha da önemlisi, bir parçanın tam olarak ne tür bir güç kaynağı voltajına ihtiyaç duyduğunu anlamanız için size pratik bilgileri vereceğim. Okumayı bitirdiğinizde, veri sayfalarına ve devre çizimlerine güvenle bakabileceksiniz, bu da sizi daha iyi ve daha bilgili bir mühendis veya hobi sahibi yapacaktır. Bu sadece gerçekleri öğrenmekle ilgili değil; elektronik devrelerdeki çalışmalarınız için güçlü bir temel oluşturmakla ilgili.

VCC ve VDD Gerçekte Ne Anlama Gelir?

Harflerin ne anlama geldiğini bularak başlayalım. Elektronikte, 'V' neredeyse her zaman voltaj anlamına gelir. Ancak, bundan sonra gelen iki harf biraz daha şaşırtıcı olabilir. VCC'deki "CC", kollektör Bipolar Junction Transistor'ün (BJT) bir parçası. Yani, VCC pozitif besleme voltajı bir BJT'nin kollektörüne giden. Bu terim, bipolar transistörler kullanılan ana teknoloji olduğunda standart hale geldi.

Aynı şekilde, VDD'deki "DD", dren Field-Effect Transistor'ün (FET) bir parçası. Yani, VDD pozitif besleme voltajı bir FET'in drenine giden. FET'ler, özellikle CMOS teknolojisinde, daha yaygın hale geldikçe, VDD ana pozitif için standart terim haline geldi. Gerilim bu devrelerde. Yani, deseni görebilirsiniz: ad, kullanılan transistör teknolojisiyle doğrudan bağlantılıdır. devre. Bu vcc'nin anlamı ile bağlantılıdır. kollektör voltajı. Terimi kullanacağım vcc ana konu olduğu için birçok kez. Terim vdd bu konuşmanın da büyük bir parçası.

Neden İki Harf? Kısa Bir Tarihçe

İnsanlar bana sık sık neden "VCC" veya "VDD" kullandığımızı ve sadece "VC" veya "VD" kullanmadığımızı soruyor. Bunun nedeni basit ama önemli bir kuraldır. Tek harf, örneğin 'C' kollektör veya 'D' dreniçin, genellikle o parçadaki voltajı toprağa göre anlamına gelir. Çift harf, "CC" veya "DD", tüm besleme voltajı veya bir parçası için devre anlamına gelir. vcc besleme voltajıdır.

Yazılışındaki bu küçük değişiklik çok şey ifade ediyor. Mühendislerin tek bir noktadaki bir ölçüm ile birçok parçayı besleyen ana güç hattı arasındaki farkı hızlıca anlamalarına yardımcı olur. Örneğin, bir Gerilim kollektöründeki transistör VCC çalışırken değişebilir, ancak VCC devre aynı kalmalıdır. Bu kural, bir besleme voltajı devre şemasında karışıklığı önlemeye yardımcı olur. Yani, VCC genellikle devrenin bir parçası için ana pozitifkaynak olarak anlaşılır. Çipin çalışma Gerilim genellikle VDD ile gösterilir. İki harf kullanmak, Gerilim güç kaynağı voltajı ile üzerindeki belirli bir noktadaki voltaj arasındaki farkı anlamaya yardımcı olur. transistör.

VCC ve VDD Arasındaki Gerçek Fark Nedir?

Bu en önemli kısım. VCC ve VDD arasındaki ana fark, hangi teknolojiyle bağlantılı olduklarıdır.

• VCC: Bu terim, Bipolar Junction Transistor'leri (BJT'ler) kullanan devreler içindir. TTL (Transistor-Transistor Logic) gibi eski mantık türlerini düşünün. Bu devrelerde, VCC pozitif ile.
• VDD: Bu terim, Field-Effect Transistor'leri (FET'ler) kullanan devrelerle bağlantılıdır. Bu, mikrodenetleyicilerde, CPU'larda ve çoğu yeni dijital IC'de bulacağınız yeni CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) devreleri için standarttır. VDD burada pozitif besleme voltajı here. The vdd drenajdır.

. Her ikisiyle de bolca uğraştım bipolar ve CMOS tasarımları ve bu farkı hatırlamak çok önemlidir. Hem VCC hem de VDD pozitif Gerilimsağlarken, bir veri sayfasında hangi terimi bulacağınızı bilmek, içinde ne tür parçaların olduğunu hemen size söyler. Örneğin, bir IC'de VCC pinleri görürsem, muhtemelen bir bipolar cihazolduğunu tahmin edebilirim. VDD görürsem, neredeyse kesinlikle bir CMOS cihazınabakıyorum. Çipin çalışma voltajı önemli bir ayrıntıdır. vcc ve vdd kullanmak, iki tür teknolojiyi birbirinden ayırmaya yardımcı olur. Bu cihazlar için güç kaynakları for these devices are a main part of the devre tasarımının.

Peki, VEE ve VSS Nasıl Uyum Sağlar?

Artık VCC ve VDD'yi anladığımıza göre, ortakları VEE ve VSS'yi de tartışmaya ekleyelim. Tıpkı VCC ve VDD'nin genellikle pozitif güç kaynaklarıolduğu gibi, VEE ve VSS de genellikle negatif veya toprak bağlantılarıdır. Desen eskisiyle aynı.

VEE'deki "EE", bir BJT'nin emitör kısmını temsil eder. Birçok analog devrede, özellikle amplifikatörlerde, hem pozitif hem de GÜÇ KAYNAĞI negatif beslemeli çiftbulacaksınız. Bu durumlarda, VCC pozitif Gerilim ve VEE negatif voltajolacaktır. Bu, amplifikatörün çıkışının hem toprağın üstüne hem de altına gitmesini sağlar. emitör voltajı VEE'den ölçülür.

Aynı şekilde, VSS'deki "SS", bir kaynak kısmını temsil eder. Field Effect Transistor. Genellikle tek güç kaynağıylaçalışan dijital bir devreiçin, VSS normalde toprak (0V) noktasına bağlanır. VSS en düşük Gerilim içinde devre, çoğu dijital sistemde topraktır. Yani, vss kaynaktır. Genellikle vdd ve vss'yi için veri sayfalarında birlikte bulacaksınız. cmos devreleri. Terimler vee ve vss tüm güç kaynağı kurulumunu anlamak için gereklidir. vss birçok durumda negatif beslemedir.

VSS, Topraktan (GND) Farklı mı?

Bu bana sık sık sorulan bir soru ve iyi bir soru. Birçok, hatta çoğu dijital devrede, VSS aslında toprak terminaline (GND) bağlıdır. Bir pilden veya başka bir güç kaynağından güç alan basit devre için, VSS ve GND temelde aynı noktadır ve tüm sistem için 0V referansı olarak işlev görür.

Ancak her zaman bu kadar basit değildir. Önemli olan, VSS'nin özellikle bir IC'nin içindeki FET'lerin kaynak kısmına bağlı en düşük Gerilim seviyeyi ifade etmesidir. GND , diğer tüm voltajların ölçüldüğü referans noktası için daha geniş bir terimdir. Bazı karmaşık sistemlerde, birkaç "toprak" seviyeniz olabilir. Örneğin, hassas analog toprak ve dijital toprak alanlarını PCB üzerinde gürültülü dijital parçaları analog devrelerden uzak tutmak için ayırabilirsiniz. Bu durumda, bir dijital IC için VSS, dijital toprak'ye bağlanacaktır. Hatırlanması gereken en önemli şey, VSS genellikle GND'ye bağlı olsa bile, VSS teriminin özellikle bir IC'nin güç kaynağı bağlantılarıyla ilgili olduğudur. Ayrıca bazı sistemlerde AC toprağı da bulunur.

Bu Besleme Gerilimleri Transistörleri Nasıl Etkiler?

Bu fikirleri gerçekten anlamak için, bir transistör 'nin nasıl çalıştığını bilmek faydalıdır. Bir transistör 'yi elektronik bir anahtar veya valf gibi düşünün. besleme voltajı bu valfın çalışması için gücü verir. Bir NPN bipolar transistörde, VCC pozitif Gerilim için kollektörsağlar. Bazdaki küçük bir akım, kollektör için emitör'den çok daha büyük bir akımın akmasını sağlar, bu da sinyali güçlendirir veya bir yükü açar veya kapatır. vcc bunu sağlayan pozitif beslemedir. kollektör voltajı bu eylemde önemli bir ayrıntıdır.

Bir MOSFET'te, fikir benzerdir ancak bilim farklıdır. VDD pozitif Gerilim için dren44. . Bir Gerilim sağlar ve kapıdaki voltaj, dren 'den kaynağa ne kadar akım aktığını kontrol eder. vdd, MOSFET'in açılıp kapanmasını sağlayan çalışma voltajıdır that lets the MOSFET turn on and off. The connection between dren ve vss arasındaki bağlantı, cihazın nasıl çalıştığı için çok önemlidir. alan etkili transistörler bu Gerilim. Bu dren voltajı tarafından kontrol edilir ve bir MOSFET'in nasıl çalıştığının önemli bir parçasıdır. Her iki bipolar transistör ve MOSFET cihazlarının da doğru çalışması için bu güç kaynakları 'ye ihtiyacı vardır. NPN transistör sık görülen bir bipolar transistör. Bu vcc ve vdd türüdür ve bu terimler, bunların nasıl çalıştığını anlamak için önemlidir. vee ve vss terimler alt Gerilim sınırı belirler.

Bir Devrede Hem VCC hem de VDD Olabilir mi?

Elbette! Bunun olduğu birçok tasarım üzerinde çalıştım. Bunlar genellikle karma sinyalli devreler olarak bilinir çünkü aynı analog (genellikle bipolar) ve dijital (CMOS) parçaları da vardır. devre kartı. Örneğin, bir sensörün analog amplifikatörü (VCC'ye VCC ve belki VEE'ye ihtiyaç duyan) sinyalini bir mikrodenetleyiciye (VCC'ye VDD ve VSS'ye ihtiyaç duyan) gönderebilirsiniz.

Bu durumlarda, iyi yapılmış bir güç ağına sahip olmak çok önemlidir. Her iki VCC ve VDD güç kaynakları 'nin de temiz ve sabit olduğundan emin olmalısınız. Genellikle, hem analog hem de dijital parçaları olan IC'ler, bunu kolaylaştırmak için ayrı güç pinlerine (analog VCC için VCCA ve dijital VCC için VCCD gibi) sahip olacaktır. Bazı yeni IC'lerde hem vdd ve vcc pinleri bulunur, ancak bu o kadar yaygın değildir. Önemli olan, her parçanın güç ihtiyaçları için veri sayfasına bakmaktır. Aynı kart üzerinde hem vcc hem de vdd olması, dikkatli planlama yapmanız gerektiği anlamına gelir. Cihazın terminalleri doğru Gerilim.

Analog Zemin ve Dijital Zemin Hikayesi Nedir?

'ye bağlanmalıdır. analog ve dijital parçaların bir karışımına sahip olduğunuzda, toprak bağlantısı çok önemli hale gelir. Dijital devreler, özellikle hızlı olanlar, toprak hattında çok fazla gürültü oluşturabilir. Bu gürültü, hassas analog devreleriçin, örneğin bir amplifikatörün.

için birçok soruna neden olabilir. analog toprak Bunu durdurmak için, tasarımcılar genellikle bir dijital toprak (AGND) ve bir dijital toprak(DGND) için ayrı toprak bağlantıları yaparlar. Dijital IC'lerin VSS'si analog 'ye bağlanırken, analog toprakparçaları için toprak noktası analog 'ye bağlanır. Bu iki toprak alanı daha sonra genellikle tek bir noktada, genellikle gücün geldiği yere yakın bir yerde bağlanır. Bu yöntem, dijital gürültünün sinyalleri bozmasını engeller. Bazen, gürültüyü engellemek için kullanılan bir koruyucu toprak da bulabilirsiniz. toprak ve sinyal toprağı devre tasarımının. Bu fikri, iyi için anahtardır ve

Bir Veri Sayfasında VCC, VDD, VEE ve VSS'yi Nasıl Bulurum?

ortak toprak terminali

1. bu farklı toprakların genellikle birleştirildiği yerdir. İşte bilgiyi pratiğe döktüğünüz yer. Bir parçanın güç ihtiyaçlarını öğrenmek için veri sayfası en büyük kaynağınızdır. İşte benim sürecim: VCC, VDD, VEEveya VSS.
2. Pin Çıkışı Şemasını Bulun: Bu, her pinin nerede olduğunu ve ne olarak adlandırıldığını gösteren IC'nin bir resmidir. Açıkça Gerilim olarak işaretlenmiş pinler görmelisiniz.
3. Mutlak Maksimum Değerler Tablosuna Bakın: Bu tablo, cihazın besleme pinlerinde kaldırabileceği en yüksek Gerilim çalışma aralıkları. Güvenilir bir tasarım için her zaman bu önerilen değerler içinde kalmalısınız. Bir listeleyebilir çalışma voltajı örneğin, 5V için VDD.
4. Pin Açıklamalarını Okuyun: Her bir pinin ne yaptığını açıklayan bir bölüm olacaktır. Bu, VCC pinin pozitif besleme ve VSS toprak bağlantısı olduğunu doğrulayacaktır.

Veri sayfası, gereken devre besleme voltajını açıkça belirtecektir. Ayrıca bir IO voltajı giriş/çıkış pinleri için de listeleyebilir, bu da bazen ana VDD Gerilim.

VCC ve VSS için PCB Yerleşimi Neden Önemlidir?

Mükemmel bir çiziminiz olabilir, ancak PCB yerleşiminiz kötüyse, devre doğru çalışmayabilir. VCC ve VSS üzerindeki yollar baskılı devre kartları çok önemlidir. yüksek voltajın . vcc dikkatle yönlendirilmesi gerekir.

Her zaman çok katmanlı bir PCB üzerinde güç düzlemleri kullanmayı öneririm. Bu, bir bakır katmanının tamamını VCC ve diğerini GND (which is linked to VSS'ye bağlı) için ayırmayı içerir. Bu, akım için düşük dirençli bir yol sağlar, bu da işlerin istikrarlı bir şekilde çalışması için gereklidir. Ayrıca, her IC'nin VCC ve VSS pinlerine mümkün olduğunca yakın ayırma kapasitörleri yerleştirmek de çok önemlidir. Bu kapasitörler, IC'ye ihtiyaç duyduğu hızlı akım bitlerini veren ve ileüzerindeki gürültüyü temizleyen küçük, yerel şarj havuzları gibidir. ile için iyi bir yerleşim, profesyonel bir tasarımın işaretidir. vcc ve vss arasındaki bağlantı temeldir.

Özetlemek gerekirse

için farklı isimler güç kaynakları elektronikte ilk başta kafa karıştırıcı görünse de, kullandıkları teknolojiye dayalı net bir kalıpları vardır. VCC, VDD, VEEve VSStarihini ve kullanımlarını bilerek, herhangi bir karışıklığı önlemeye yardımcı olur. Yani, VCC genellikle devrenin bir parçası için ana pozitif veya veri sayfasına güvenle bakabilirsiniz.

İşte hatırlamanız gereken temel şeyler:

• VCC genellikle pozitif besleme voltajı için bipolar (BJT) devreleridir.
• VDD genellikle pozitif besleme voltajı için CMOS (FET) devreleridir.
• VEE negatif besleme voltajı içinde bipolar devreleridir, genellikle analog kullanımlarında bulunur.
• VSS en düşük besleme voltajı bir CMOS devresidir, bu da neredeyse her zaman toprakla (GND) bağlantılıdır.
• Çift harfler (CC, DD, EE, SS) bir besleme voltajıanlamına gelirken, tek bir harf Gerilim belirli bir parçadaki
• anlamına gelir. çalışma voltajı Herhangi bir parça için doğru
• 'yi bulmak için her zaman veri sayfasını kontrol edin. PCB , özellikle VCC ve VSS hatlarını nasıl yönlendirdiğinize ve ayırma kapasitörlerini nereye yerleştirdiğinize dikkat edin.