Förstå strömförsörjningsspänningar i elektronik VCC, VDD, VEE, VSS och GND
I elektronikvärlden används termerna VCC, VDD, VEE, VSS och GND för att beskriva olika strömförsörjningsspänningar som behövs för drift av olika delar inom en krets.Var och en av dessa termer representerar en specifik spänningstyp med tydliga roller och anslutningar, som är mycket viktiga för att se till att elektroniska enheter fungerar korrekt.Att förstå dessa strömförsörjningsspänningar hjälper alla som är involverade i att utforma, bygga eller fixa elektroniska kretsar.Den här guiden syftar till att förklara dessa termer tydligt, visa vad var och en betyder och hur den används i olika typer av kretsar, vilket hjälper dig att få en bättre förståelse för elektronisk design och drift.
Katalog
Bild 1: Förhållandet mellan VCC, VDD, VEE, VSS och GND
Definitioner av VCC, VDD, VEE, VSS och GND
Vcc
Bild 2: VCC som den positiva matningsspänningen i BJTS, förstärkare och TTL -kretsar
VCC står för spänning vid den gemensamma samlaren.Det är den positiva strömförsörjningsspänningen ansluten till samlarterminalen för bipolära korsningstransistorer (BJTS).I dessa transistorer kontrollerar en liten ström vid basen en större ström som strömmar från VCC till emitter.Denna installation gör det möjligt för transistorn att förstärka eller växla signaler effektivt.VCC tillhandahåller den energi som behövs för att transistorn ska fungera.Utan denna positiva spänning skulle transistorn inte kunna fungera korrekt, eftersom den förlitar sig på spänningsskillnaden för att driva strömmen genom sin samlaremitterväg.Detta gör VCC till stor hjälp i kretsar som använder BJT: er för amplifiering och omkopplingsuppgifter.
Vdd
Bild 3: VDD som den positiva matningsspänningen i FETS, förstärkare och CMOS -kretsar
VDD står för spänning vid avloppet.Det är den positiva strömförsörjningsspänningen ansluten till dräneringsterminalen för fälteffekttransistorer (FET), särskilt N-kanal FET.VDD styr strömflödet mellan avloppet och källterminalerna.När en spänning appliceras på grindterminalen ändrar den kanalens konduktivitet mellan avloppet och källan, vilket gör att FET kan antingen växla eller förstärka signaler.Värdet på VDD bestämmer ofta den maximala spänningen som FET kan hantera, vilket i sin tur påverkar hur väl enheten fungerar och hur effektivt den fungerar.VDD tillhandahåller kraften för FET att hantera strömflödet och utföra sina omkopplings- eller amplifieringsfunktioner.
Vå
Bild 4: VEE som den negativa matningsspänningen i BJTS, förstärkare och TTL -kretsar
VEE är den negativa strömförsörjningsspänningen associerad med emitterterminalen för BJTS.Denna spänning är viktig för korrekt drift av transistorn.I en NPN -transistor säkerställer VEE att emitteren har en lägre potential än samlaren, ett tillstånd som behövs för att transistorn ska kunna genomföra korrekt.Korrekt förspänning genom VEE gör det möjligt för transistorn att upprätthålla en stabil driftspunkt, vilket säkerställer att den fungerar inom det angivna spänningsområdet.VEE är ofta ansluten till marken eller en lägre potential, vilket gör det möjligt för strömmen att flyta från emitter till samlaren, vilket gör att transistorn kan förstärka eller växla signaler exakt.Utan VEE skulle transistorn inte kunna uppnå de nödvändiga förspänningsvillkoren för korrekt drift.
Vss
Bild 5: VSS som den negativa matningsspänningen i FETS, förstärkare och CMOS -kretsar
VSS står för spänning vid källan och är vanligtvis den negativa matningsspänningen ansluten till källterminalen för N-kanal FETS.VSS fungerar som den gemensamma marken eller referenspunkten för kretsen, vilket säkerställer rätt spänningsnivåer över enheten.Den definierar nollspänningsnivån i kretsen, mot vilken alla andra spänningar mäts.Denna referenspunkt är till stor hjälp för den stabila driften av FET, vilket gör att den kan kontrollera det nuvarande flödet mellan avloppet och källterminalerna effektivt.VSS tillhandahåller den stabila baslinjen som FET använder för att hantera strömflödet och utföra sina funktioner pålitligt.I många kretsar är VSS synonymt med mark, vilket ger en konsekvent referenspunkt för hela kretsen.
Gard
Bild 6: GND som den vanliga referenspunkten i en krets
GND står för marken.Det är spänningsreferenspunkten i en krets.GND fungerar som den vanliga referenspunkten för alla spänningsmätningar i kretsen, vilket ger en konsekvent baslinje för att jämföra alla andra spänningar.Det behövs för att upprätthålla en stabil spänningsmiljö, förhindra fluktuationer som kan påverka kretsens drift.Genom att tillhandahålla en konsekvent referens hjälper GND att säkerställa exakta mätningar och stabil kretsprestanda och undvika brus och störningar som kan störa kretsens operation.GND är den vanliga punkten där alla andra spänningar i kretsen refereras, vilket säkerställer att kretsen fungerar smidigt och förutsägbart.
Andra vanliga kraftförsörjningsetiketter i elektroniska kretsar
VBAT (spänningsbatteri) är en spänning som används för att hålla säkerhetskopieringsregister och realtidsklockan (RTC) som körs när huvudströmförsörjningen (VDD) är avstängd.Detta innebär att även om huvudkraftkällan inte är tillgänglig fortsätter viktiga funktioner som att hålla minnet och tiden att fungera.Detta säkerställer att enheter som klockor fortsätter att visa rätt tid och data sparas, även när huvudströmmen är av.Detta är till stor hjälp för att se till att dessa enheter fungerar hela tiden, ungefär som hur konsekvent och pålitligt stöd är viktigt för individer att upprätthålla stabilitet och framsteg genom utmanande tider.
VPP (programmeringsspänning) är den spänning som används för programmering eller radering av minnesenheter.Den tillhandahåller den högre spänning som behövs för att ändra lagrade data i programmerbara enheter som EPROM (Erasable Programmable Reit-only Memory) och flashminne.Denna spänning är vanligtvis högre än de vanliga driftsspänningarna för att säkerställa att minnet kan skrivas eller raderas korrekt.Utan VPP skulle dessa enheter inte kunna uppdatera sin lagrade information effektivt.
VA (analog spänning) indikerar den specifika spänningsnivån som används för analoga operationer i kretsar som har både digitala och analoga delar.Denna separering säkerställer att båda typerna av signaler fungerar korrekt i samma krets.Genom att bibehålla distinkta spänningsnivåer för analoga och digitala operationer hjälper VA att förhindra störningar mellan de två och håller signalerna tydliga och korrekta.
CC (samlarspänning) och DD (dräneringsspänning) representerar skillnaden mellan strömförsörjningsspänningen och arbetsspänningen i en krets, vanligtvis med VCC som är högre än VDD.VCC är den högre strömförsörjningsspänningen som behövs för kretsens övergripande drift.VDD är å andra sidan den lägre arbetsspänningen som behövs av specifika delar av kretsen.Denna distinktion hjälper till att hantera kraftfördelning effektivt, vilket säkerställer att varje del av kretsen får lämplig spänning för sin drift.I vissa kretsar kan till exempel VCC vara 5V för att driva hela systemet, medan VDD kan vara 3,3V för vissa känsliga komponenter, vilket möjliggör effektiv och stabil prestanda över olika delar av kretsen.
Förklaring
Att förstå hur VCC, VDD, VEE, VSS och GND fungerar i digitala kretsar är nödvändigt för god kretsdesign och drift.Varje spänning har ett specifikt jobb för att se till att elektroniska delar fungerar bra tillsammans.
VCC är den huvudsakliga strömförsörjningsspänningen för hela kretsen.Det ger den energi som behövs för att driva alla delar och se till att de fungerar korrekt.
VDD är den arbetsspänningen som är specifik för chipet eller integrerad krets (IC).Det är vanligtvis lägre än VCC eftersom chipets inre spänningsregulatorer sänker spänningen till den nödvändiga nivån.Till exempel i ARM -mikrokontroller är strömförsörjningsspänningen (VCC) vanligtvis 5V, vilket sedan ändras till en fungerande spänning (VDD) på 3,3V genom en spänningsstabiliseringsmodul.Vissa IC: er har både VDD- och VCC -stift, som visar att enheten kan hantera olika spänningsnivåer.Detta hjälper IC att hantera makten bättre, säkerställa god prestanda och energieffektivitet.
I kretsar som använder fälteffekttransistorer (FET) eller CMOS-enheter är VDD spänningen vid transistorns dräneringsterminal, medan VSS är spänningen vid källterminalen.VDD är den positiva matningsspänningen som gör det möjligt för FET att styra strömflödet, medan VSS är markpunkten, vilket ger en returväg för strömmen.
Generellt används VCC för att beteckna den analoga strömförsörjningen, VDD används för den digitala strömförsörjningen, VSS är den digitala marken och VEE representerar den negativa strömförsörjningen.Var och en av dessa spänningar behövs för olika typer av kretsar och delar, och ser till att de arbetar korrekt inom sina gränser.
I elektriska termer kan GND eller mark delas upp i kraftplats (PG) och signalplats.Strömmark används för högströmsanordningar, vilket ger en stabil referenspunkt för tunga belastningar och säkerställer den säkra driften av dessa enheter.Signal mark används för lågström eller signalkretsar, vilket bibehåller en stabil referenspunkt för känsliga signalbehandlingsdelar.Kraftmark och signalplats har olika syften men behövs båda för den totala stabiliteten och prestandan för elektroniska kretsar.Bra jordningstekniker behövs för att minimera brus och störningar, och se till att både högström och lågströmskretsar fungerar pålitligt och effektivt.
Bipolära korsningstransistorer (BJT)
Bild 7: Bipolär korsningstransistor (BJT) som visar VCC och VEE
Bipolära övergångstransistorer (BJT) är en av de viktigaste byggstenarna i elektroniska kretsar.De finns i två typer NPN och PNP, där NPN är vanligare i moderna kretsar.Namnen på strömförsörjningsspänningar i BJT: er härstammar från transistorns specifika terminaler samlaren, emitteren och basen.
VCC -spänning vid den gemensamma samlaren
VCC är den positiva matningsspänningen ansluten till samlarterminalen för en BJT, särskilt i transistorer av NPN-typ.VCC står för spänning vid den gemensamma samlaren, med gemensamt som visar att denna spänning delas över många transistorer i en krets.Den dubbla CC gör det klart att detta är en strömförsörjningsspänning och inte bara en enda punktspänning (VC).
VCC behövs för BJTS eftersom det ger den potentiella skillnaden som gör det möjligt för ström att flyta från samlaren till emitteren.Detta strömflöde är det som gör det möjligt för transistorn att fungera som en förstärkare eller en switch.Vid amplifiering använder transistorn VCC för att öka styrkan hos insignalen.Vid omkopplingen hjälper VCC att slå på och stänga av transistorn och kontrollera det nuvarande flödet genom kretsen.
Till exempel, i en gemensam-emitterförstärkare, är VCC ansluten genom ett lastmotstånd till samlaren.Ingångssignalen vid basen ändrar strömflödet från samlaren till emitter, vilket gör att transistorn kan förstärka insignalen.VCC tillhandahåller den kraft som behövs för denna förstärkning.
Vee spänningen vid emitteren
VEE är den negativa matningsspänningen ansluten till emitterterminalen för en BJT, särskilt i transistorer av NPN-typ.VEE står för spänning vid emitteren, och den dubbla EE skiljer den från andra emitterrelaterade spänningar (VE).
VEE behövs för att korrekt förspänna transistorn.Förspänning innebär att du ställer in transistorns driftspunkt genom att applicera rätt spänningar på dess terminaler.För att en NPN -transistor ska fungera korrekt måste emitteren ha en lägre potential än samlaren.Detta säkerställer att basemitter-korsningen är framåtriktad, vilket gör att strömmen kan flyta från basen till emitteren, medan basuppsamlingskorset är omvänd part, kontrollerar det större strömflödet från samlaren till emitteren.
I många kretsar är VEE ansluten till marken och ger en stabil referenspunkt för emitteren.Detta är vanligt i enstaka strömförsörjningssystem, där marken fungerar som den negativa spänningsreferensen för hela kretsen.I dessa inställningar är marken (0V) densamma som VEE.
Till exempel, i en differentiell förstärkare, som är en grundläggande byggsten i analoga kretsar, är emitterarna av två BJT: er anslutna och sedan till den negativa matningsspänningen genom ett gemensamt emittermotstånd.Detta säkerställer att transistorerna är ordentligt partiska och kan förstärka den differentiella insignalen som tillämpas på sina baser.
Fälteffekttransistorer (FET)
Bild 8: Fälteffekttransistor (FET) som visar VDD och VSS
Fälteffekttransistorer (FET) är en typ av transistor som används i elektroniska kretsar.Det finns olika typer av FET: er, där de vanligaste är N-kanal och P-kanal MOSFET: er (metall-oxid-sememeduktorfälteffekttransistorer).Namnen på strömförsörjningsspänningar i FETS kommer från de specifika delarna av transistorn Drain, källan och grinden.
VDD -spänning vid avloppet
VDD står för spänning vid avloppet.Denna term hänvisar till den positiva matningsspänningen ansluten till dräneringsdelen av en N-kanal FET.DD i VDD visar det som en strömförsörjningsspänning.
VDD-spänningen går till avloppet för en N-kanals FET.För att FET ska fungera korrekt måste avloppet vara vid en högre spänning än källan.Detta gör att strömmen kan flytta från avloppet till källan när spänningen appliceras på grinden, vilket styr strömflödet mellan avloppet och källan.VDD ger den nödvändiga kraften för FET att styra strömflödet och utföra sin omkoppling eller förstärkande funktioner.I CMOS -kretsar driver VDD de digitala logikgrindarna och hjälper dem att bearbeta och skicka digitala signaler.
VSS -spänning vid källan
VSS står för spänning vid källan.Denna term hänvisar till den negativa matningsspänningen ansluten till källdelen för en N-kanal FET.SS i VSS visar det som en strömförsörjningsspänning.
VSS-spänningen går till källan till en N-kanals FET.För att FET ska fungera korrekt måste källan vara vid en lägre spänning än avloppet.Denna inställning ser till att FET kan kontrollera det nuvarande flödet mellan avloppet och källdelarna effektivt.VSS fungerar ofta som markreferens i dessa kretsar, vilket ger en stabil referenspunkt för FET: s operation.Genom att definiera nollspänningsnivån i kretsen hjälper VSS att upprätthålla rätt spänningsnivåer över enheten, vilket gör att den kan fungera pålitligt.
6. Skillnader och exempel på VCC, VDD, VEE, VSS och GND i elektronik
VBAT (spänningsbatteri) är en spänning som används för att hålla säkerhetskopieringsregister och realtidsklockan (RTC) som körs när huvudströmförsörjningen (VDD) är avstängd.Detta innebär att även om den primära kraftkällan inte är tillgänglig fortsätter grundläggande funktioner som minnesretention och tidtagning att fungera.Detta är användbart i applikationer som behöver kontinuerlig drift, till exempel att upprätthålla tiden i en klocka eller bevara data i minnet.
Vcc
• Användning VCC är den positiva matningsspänningen för kretsar med bipolära korsningstransistorer (BJTS) och operativa förstärkare.Det ger den energi som behövs för att driva dessa komponenter.
• Collector Connection VCC är direkt ansluten till samlarterminalen för BJTS av NPN-typ.Denna anslutning levererar den spänning som krävs för att transistorn ska fungera korrekt.Samlaren måste ha en högre potential än emitteren så att strömmen flyter från samlaren till emitteren.Detta behövs för transistorens förstärknings- och växlingsoperationer.I operativa förstärkare levererar VCC den kraft som behövs för att Op-AMP ska fungera inom sitt avsedda spänningsområde, vilket gör att den kan förstärka signaler exakt.
Vå
• Användning VEE fungerar som den negativa matningsspänningen för kretsar med BJT: er och operativa förstärkare.Det ger en lägre potentiell punkt i kretsen.
• Emitteranslutning VEE är direkt ansluten till emitterterminalen för BJTS av NPN-typ.Detta säkerställer att emitteren är korrekt partisk med en negativ spänning, som behövs för att transistornas korrekt drift.Emitteren måste vara med en lägre potential än basen för transistorn att genomföra ordentligt.I många kretskonstruktioner är VEE ansluten till marken eller en lägre potential än marken, vilket hjälper transistorn att fungera korrekt.Denna installation möjliggör stabilt strömflöde och exakt signalförstärkning eller växling.
Vdd
• Användning VDD är den positiva tillförselspänningen som används i kretsar som använder fälteffekttransistorer (FET) och kompletterande metalloxid-Semiconductor (CMOS) -teknologi.Den driver de inre kretsarna och logikgrindarna för dessa enheter.
• Drain ConnectionVDD är direkt ansluten till dräneringsterminalen för N-kanal FETS.Denna anslutning tillhandahåller den erforderliga spänningen för avloppet, vilket gör att FET kan styra strömflödet mellan avloppet och källan.Avloppet måste vara vid en högre spänning än källan för att strömmen flyter från avloppet till källan.I CMOS -kretsar tillhandahåller VDD den kraft som behövs för att de digitala logiska grindarna ska fungera korrekt, vilket möjliggör behandling och överföring av digitala signaler.
Vss
• Användning VSS representerar den negativa matningsspänningen i kretsar med FETS och CMOS -enheter.Det fungerar som referenspunkt för källterminalen i dessa enheter.
• Källanslutning VSS är direkt ansluten till källterminalen för N-kanal FETS.Detta säkerställer att källan har en lägre potential jämfört med avloppet, som behövs för att FET ska fungera korrekt.VSS fungerar ofta som markreferens i dessa kretsar och upprätthåller stabiliteten och korrekt funktion av FET- och CMOS -enheterna.Genom att tillhandahålla en stabil referenspunkt hjälper VSS att säkerställa konsekvent prestanda och tillförlitlig drift av transistorerna och logikgrindarna i kretsen.
GND (Power Ground and Signal Ground)
GND, eller mark, är spänningsreferenspunkten i en krets.Det fungerar som en vanlig returväg för elektrisk ström och hjälper till att hålla en stabil spänningsmiljö i kretsen.
• Strömmark som används för nätverksenheter med hög ström och kraftförstärkare, kraftmark ger en stabil referens för högeffektkretsar.Denna typ av mark säkerställer att de höga strömmarna i kraftkretsar inte stör de känsliga komponenterna i kretsen.
• Signal mark som används för lågström eller signalkretsar, signal mark säkerställer en brusfri referenspunkt för känsliga signalbehandlingskomponenter.Korrekt jordningstekniker behövs för att minimera brus och störningar, vilket kan försämra kretsens prestanda.Genom att tillhandahålla en stabil referenspunkt hjälper signalplats till att säkerställa korrekt signalöverföring och bearbetning.
Slutsats
Att veta och använda VCC, VDD, VEE, VSS och GND är korrekt till stor hjälp för att utforma och driva elektroniska kretsar framgångsrikt.VCC är den positiva matningsspänningen för bipolära övergångstransistorer och operativa förstärkare, och ser till att dessa delar har den kraft de behöver för att arbeta.VDD är den positiva matningsspänningen för fälteffekttransistorer och CMOS-enheter, vilket styr det nuvarande flödet som behövs för deras drift.VEE och VSS tillhandahåller de nödvändiga negativa spänningar för BJT och FETS, vilket ställer in rätt förspänning och referenspunkter för stabil prestanda.GND, eller mark, är den vanliga referenspunkten för alla spänningar i en krets, säkerställer stabilitet och förhindrar fluktuationer som kan störa kretsens drift.
Genom att förstå de specifika rollerna och anslutningarna för dessa spänningar kan du utforma mer pålitliga och effektiva kretsar.Varje spänningstyp har ett distinkt syfte och hjälper de elektroniska delarna att fungera smidigt.Med denna kunskap kan du bättre lösa problem, förbättra kretsprestanda och se till att alla delar fungerar sömlöst.
Vanliga frågor [FAQ]
1. Vad är skillnaden mellan VCC och VEE？
VCC och VEE är olika strömförsörjningsspänningar i kretsar med användning av bipolära övergångstransistorer (BJTS).VCC är den positiva spänningen ansluten till samlarterminalen för BJTS av NPN-typ.Det gör det möjligt för ström att flyta från samlaren till emitteren och låta transistorn förstärka eller växla signaler.VEE är den negativa spänningen ansluten till emitterterminalen för BJTS.Det ser till att emitteren har en lägre potential än samlaren, som behövs för att transistorn ska fungera ordentligt.VEE hjälper till att ställa in rätt villkor för stabil drift.
2. Vilken spänning är GND?
GND, eller mark, är vanligtvis inställd på 0 volt.Det fungerar som den vanliga referenspunkten för alla andra spänningar i en elektronisk krets.Detta innebär att alla andra spänningar mäts relativt GND, vilket säkerställer en stabil spänningsmiljö i kretsen.
3. Vad står GND för?
GND står för marken.I elektroniska kretsar fungerar det som referenspunkten för alla spänningsmätningar.Det ger en vanlig returväg för elektrisk ström, vilket hjälper till att upprätthålla stabilitet och förhindra spänningsförändringar som kan påverka kretsens drift.
4. Vad är VCC, VDD och VSS?
VCC, VDD och VSS är typer av strömförsörjningsspänningar i elektroniska kretsar.VCC är den positiva spänningen för bipolära övergångstransistorer (BJT) och operativa förstärkare, vilket ger energi för deras drift.VDD är den positiva matningsspänningen för fälteffekttransistorer (FET) och CMOS-teknik, drivande interna kretsar och logikgrindar.VSS är den negativa tillförselspänningen eller markreferensen för FETS och CMOS -enheter och fungerar som referenspunkt för stabil drift.
5. Är VSS eller VDD positiva?
VDD är positiv.Det fungerar som den positiva matningsspänningen i kretsar med hjälp av fälteffekttransistorer (FETS) och CMOS-teknik, vilket driver de inre kretsarna och logikgrindarna.VSS, å andra sidan, är vanligtvis marken eller negativ referenspunkt, vilket ger den stabila referensspänningen som behövs för drift av dessa enheter.