Comprendre les tensions d'alimentation en électronique VCC, VDD, VEE, VSS et GND
Dans le monde de l'électronique, les termes VCC, VDD, VEE, VSS et GND sont utilisés pour décrire différentes tensions d'alimentation qui sont nécessaires pour le fonctionnement de différentes pièces dans un circuit.Chacun de ces termes représente un type de tension spécifique avec des rôles et des connexions clairs, qui sont très importants pour s'assurer que les appareils électroniques fonctionnent correctement.Comprendre ces tensions d'alimentation aide toute personne impliquée dans la conception, la construction ou la fixation de circuits électroniques.Ce guide vise à expliquer clairement ces termes, montrant ce que chacun signifie et comment il est utilisé dans différents types de circuits, vous aidant à mieux comprendre la conception et le fonctionnement électroniques.Catalogue
Figure 1: Relation entre VCC, VDD, VEE, VSS et GND
Définitions de VCC, VDD, VEE, VSS et GND
VCC
Figure 2: VCC comme tension d'alimentation positive dans les BJT, les amplificateurs et les circuits TTL
VCC représente la tension au niveau du collectionneur commun.Il s'agit de la tension d'alimentation positive connectée à la borne du collecteur des transistors à jonction bipolaire (BJTS).Dans ces transistors, un petit courant à la base contrôle un courant plus grand s'écoulant du VCC à l'émetteur.Cette configuration permet au transistor d'amplifier ou de changer efficacement les signaux.VCC fournit l'énergie nécessaire pour que le transistor fonctionne.Sans cette tension positive, le transistor ne serait pas en mesure de fonctionner correctement, car il s'appuie sur la différence de tension pour conduire le courant à travers son chemin collecteur-émetteur.Cela rend VCC très utile dans les circuits qui utilisent les BJT pour les tâches d'amplification et de commutation.
VDD
Figure 3: VDD comme tension d'alimentation positive dans les FET, les amplificateurs et les circuits CMOS
VDD signifie tension au niveau du drain.Il s'agit de la tension d'alimentation positive connectée à la borne de drain des transistors à effet champ (FET), en particulier des FET à canal N.Le VDD contrôle l'écoulement de courant entre les bornes de drain et source.Lorsqu'une tension est appliquée à la borne de porte, elle modifie la conductivité du canal entre le drain et la source, permettant au FET de changer ou d'amplifier les signaux.La valeur du VDD détermine souvent la tension maximale que le FET peut gérer, ce qui à son tour affecte la performance de l'appareil et son fonctionnement efficace.VDD fournit la puissance au FET pour gérer le flux de courant et effectuer ses fonctions de commutation ou d'amplification.
Veir
Figure 4: Vee comme tension d'alimentation négative dans les BJT, les amplificateurs et les circuits TTL
VEE est la tension d'alimentation négative associée à la borne d'émetteur de BJTS.Cette tension est importante pour le bon fonctionnement du transistor.Dans un transistor NPN, VEE garantit que l'émetteur est à un potentiel inférieur à celui du collecteur, une condition nécessaire pour que le transistor se comporte correctement.Un biais approprié à travers VEE permet au transistor de maintenir un point de fonctionnement stable, garantissant qu'il fonctionne dans sa plage de tension spécifiée.Le VEE est souvent connecté à la terre ou à un potentiel inférieur, permettant au courant de s'écouler de l'émetteur au collecteur, permettant ainsi au transistor d'amplifier ou de changer avec précision les signaux.Sans VEE, le transistor ne serait pas en mesure d'atteindre les conditions de biais requises pour un bon fonctionnement.
VSS
Figure 5: VSS comme tension d'alimentation négative dans les FET, les amplificateurs et les circuits CMOS
VSS représente la tension à la source et est généralement la tension d'alimentation négative connectée à la borne source des FET à canal N.VSS agit comme le terrain commun ou le point de référence pour le circuit, assurant des niveaux de tension appropriés à travers l'appareil.Il définit le niveau de tension zéro dans le circuit, contre lequel toutes les autres tensions sont mesurées.Ce point de référence est très utile pour le fonctionnement stable du FET, ce qui lui permet de contrôler efficacement l'écoulement de courant entre le drain et les bornes source.VSS fournit la ligne de base stable que le FET utilise pour gérer le flux de courant et remplir ses fonctions de manière fiable.Dans de nombreux circuits, VSS est synonyme de sol, fournissant un point de référence cohérent pour l'ensemble du circuit.
GND
Figure 6: GND comme point de référence commun dans un circuit
GND signifie sol.Il s'agit du point de référence de tension dans un circuit.GND sert de point de référence commun pour toutes les mesures de tension dans le circuit, fournissant une base cohérente pour comparer toutes les autres tensions.Il est nécessaire pour maintenir un environnement de tension stable, empêchant les fluctuations qui pourraient affecter le fonctionnement du circuit.En fournissant une référence cohérente, GND aide à garantir des mesures précises et des performances de circuit stable, en évitant le bruit et les interférences qui pourraient perturber le fonctionnement du circuit.GND est le point commun où toutes les autres tensions du circuit sont référencées, garantissant que le circuit fonctionne en douceur et en fonction de manière prévisible.
Autres étiquettes d'alimentation communes dans les circuits électroniques
VBAT (batterie de tension) est une tension utilisée pour maintenir les registres de sauvegarde et l'horloge en temps réel (RTC) fonctionnant lorsque l'alimentation principale (VDD) est désactivée.Cela signifie que même si la principale source d'alimentation n'est pas disponible, des fonctions importantes telles que le maintien de la mémoire et du temps continuent de fonctionner.Cela garantit que les appareils comme les horloges continuent de montrer le bon moment et les données sont enregistrées, même lorsque la puissance principale est désactivée.Ceci est très utile pour s'assurer que ces appareils fonctionnent tout le temps, un peu comme le soutien cohérent et fiable est important pour les individus pour maintenir la stabilité et les progrès à travers des temps difficiles.
VPP (tension de programmation) est la tension utilisée pour la programmation ou l'effacement des dispositifs de mémoire.Il fournit la tension plus élevée nécessaire pour modifier les données stockées dans des périphériques programmables comme les EPROM (mémoire en lecture programmable effacée) et la mémoire flash.Cette tension est généralement plus élevée que les tensions de fonctionnement régulières pour garantir que la mémoire peut être correctement écrite ou effacée.Sans VPP, ces appareils ne pourraient pas mettre à jour efficacement leurs informations stockées.
VA (tension analogique) indique le niveau de tension spécifique utilisé pour les opérations analogiques dans des circuits qui ont des parties numériques et analogiques.Cette séparation garantit que les deux types de signaux fonctionnent correctement dans le même circuit.En maintenant des niveaux de tension distincts pour les opérations analogiques et numériques, VA aide à prévenir les interférences entre les deux, en gardant les signaux clairs et précis.
CC (tension collecteur) et DD (tension de drainage) représentent la différence entre la tension d'alimentation et la tension de travail dans un circuit, généralement avec VCC étant supérieure à la VDD.VCC est la tension d'alimentation plus élevée nécessaire pour le fonctionnement global du circuit.Le VDD, en revanche, est la tension de travail inférieure nécessaire par des parties spécifiques du circuit.Cette distinction aide à gérer efficacement la distribution de puissance, garantissant que chaque partie du circuit obtient la tension appropriée pour son fonctionnement.Par exemple, dans certains circuits, VCC peut être 5V pour alimenter l'ensemble du système, tandis que le VDD peut être de 3,3 V pour certains composants sensibles, permettant des performances efficaces et stables sur différentes parties du circuit.
Explication de l'application
Comprendre comment VCC, VDD, VEE, VSS et GND fonctionnent dans les circuits numériques pour une bonne conception et un bon fonctionnement.Chaque tension a un travail spécifique pour s'assurer que les pièces électroniques fonctionnent bien ensemble.
VCC est la principale tension d'alimentation pour tout le circuit.Il donne l'énergie nécessaire pour alimenter toutes les pièces, en s'assurant qu'ils fonctionnent correctement.
Le VDD est la tension de travail spécifique à la puce ou au circuit intégré (IC).Il est généralement inférieur à VCC car les régulateurs de tension internes de la puce réduisent la tension au niveau nécessaire.Par exemple, dans les microcontrôleurs ARM, la tension d'alimentation (VCC) est généralement de 5 V, qui est ensuite changée en une tension de travail (VDD) de 3,3 V via un module de stabilisation de tension.Certains CI ont des broches VDD et VCC, montrant que l'appareil peut gérer différents niveaux de tension.Cela aide le CI à mieux gérer le pouvoir, en s'assurant des bonnes performances et de l'efficacité énergétique.
Dans les circuits qui utilisent des transistors à effet de champ (FET) ou des dispositifs CMOS, le VDD est la tension à la borne de drain du transistor, tandis que VSS est la tension à la borne source.Le VDD est la tension d'alimentation positive qui permet au FET de contrôler le flux de courant, tandis que VSS est le point de terre, fournissant un chemin de retour pour le courant.
Généralement, le VCC est utilisé pour désigner l'alimentation analogique, le VDD est utilisé pour l'alimentation numérique, VSS est le terrain numérique et VEE représente l'alimentation négative.Chacune de ces tensions est nécessaire pour différents types de circuits et de pièces, en s'assurant qu'ils fonctionnent correctement dans leurs limites.
En termes électriques, GND ou Ground, peuvent être divisés en masse de puissance (PG) et en sol du signal.Le terrain d'alimentation est utilisé pour les appareils à courant élevé, offrant un point de référence stable pour les charges lourdes et s'assurer du fonctionnement sûr de ces appareils.La masse du signal est utilisée pour les circuits à faible courrier ou le signal, en maintenant un point de référence stable pour les pièces de traitement du signal sensible.Le sol de puissance et le sol du signal ont des objectifs différents mais sont tous deux nécessaires pour la stabilité globale et les performances des circuits électroniques.De bonnes techniques de mise à la terre sont nécessaires pour minimiser le bruit et les interférences, en s'assurant que les circuits à courant élevé et à faible courant fonctionnent de manière fiable et efficace.
Transistors à jonction bipolaire (BJT)
Figure 7: Transistor de jonction bipolaire (BJT) montrant VCC et VEE
Les transistors à jonction bipolaire (BJTS) sont l'un des principaux éléments constitutifs des circuits électroniques.Ils sont disponibles en deux types NPN et PNP, le NPN étant plus courant dans les circuits modernes.Les noms des tensions d'alimentation dans les BJT sont dérivés des bornes spécifiques du transistor le collecteur, l'émetteur et la base.
Tension VCC au niveau du collecteur commun
VCC est la tension d'alimentation positive connectée à la borne collector d'un BJT, en particulier dans les transistors de type NPN.VCC représente la tension au niveau du collecteur commun, avec commun montrant que cette tension est partagée sur de nombreux transistors dans un circuit.Le double CC indique clairement qu'il s'agit d'une tension d'alimentation et pas seulement d'une tension à un point (VC).
VCC est nécessaire pour BJTS car il fournit la différence de potentiel qui permet au courant de passer du collecteur à l'émetteur.Ce flux de courant est ce qui permet au transistor de fonctionner comme un amplificateur ou un commutateur.En amplification, le transistor utilise VCC pour augmenter la force du signal d'entrée.Lors de la commutation, VCC aide à allumer et éteindre le transistor, contrôlant le flux de courant à travers le circuit.
Par exemple, dans une configuration d'amplificateur à émetteur commun, VCC est connecté via une résistance de charge au collecteur.Le signal d'entrée à la base modifie l'écoulement de courant du collecteur à l'émetteur, permettant au transistor d'amplifier le signal d'entrée.VCC fournit la puissance nécessaire à cette amplification.
Vee tension à l'émetteur
VEE est la tension d'alimentation négative connectée à la borne émetteur d'un BJT, en particulier dans les transistors de type NPN.Vee représente la tension au niveau de l'émetteur, et le double EE le sépare des autres tensions liées à l'émetteur (VE).
VEE est nécessaire pour biaiser correctement le transistor.La polarisation signifie la définition du point de fonctionnement du transistor en appliquant les tensions correctes à ses bornes.Pour qu'un transistor NPN fonctionne correctement, l'émetteur doit être à un potentiel inférieur à celui du collecteur.Cela garantit que la jonction de l'émetteur de base est biaisée, permettant au courant de s'écouler de la base vers l'émetteur, tandis que la jonction de collecteur de base est biaisée, contrôlant le plus grand flux de courant du collecteur à l'émetteur.
Dans de nombreux circuits, VEE est connecté au sol, offrant un point de référence stable pour l'émetteur.Ceci est courant dans les systèmes d'alimentation unique, où le sol sert de référence de tension négative pour l'ensemble du circuit.Dans ces configurations, le sol (0v) est le même que Vee.
Par exemple, dans un amplificateur différentiel, qui est un bloc de construction de base dans les circuits analogiques, les émetteurs de deux BJT sont connectés, puis à la VEE de tension d'alimentation négative à travers une résistance d'émetteur commune.Cela garantit que les transistors sont correctement biaisés et peuvent amplifier le signal d'entrée différentiel appliqué à leurs bases.
Transistors à effet de champ (FET)
Figure 8: Transistor à effet de champ (FET) montrant VDD et VSS
Les transistors à effet de champ (FET) sont une sorte de transistor utilisé dans les circuits électroniques.Il existe différents types de FET, les plus courants étant les MOSFET de canal N et de canal P (transistors à effet de champ de champ métal-oxyde-semiconducteur).Les noms des tensions d'alimentation dans les FET proviennent des parties spécifiques du transistor le drain, la source et la porte.
Vdd Tension au niveau du drain
VDD signifie tension au niveau du drain.Ce terme fait référence à la tension d'alimentation positive connectée à la partie de drainage d'un FET de canal N.Le DD en VDD le montre comme une tension d'alimentation.
La tension VDD va à l'égout d'un FET de canal N.Pour que le FET fonctionne correctement, le drain doit être à une tension plus élevée que la source.Cela permet au courant de se déplacer du drain vers la source lorsque la tension est appliquée à la porte, contrôlant l'écoulement du courant entre le drain et la source.VDD donne la puissance nécessaire pour que le FET contrôle le flux de courant et effectuer ses fonctions de commutation ou d'amplification.Dans les circuits CMOS, VDD alimente les portes logiques numériques, les aidant à traiter et à envoyer des signaux numériques.
VSS Tension à la source
VSS signifie tension à la source.Ce terme fait référence à la tension d'alimentation négative connectée à la partie source d'un FET de canal N.Le SS dans VSS le montre comme une tension d'alimentation.
La tension VSS va à la source d'un FET de canal N.Pour que le FET fonctionne correctement, la source doit être à une tension inférieure que le drain.Cette configuration garantit que le FET peut contrôler efficacement l'écoulement de courant entre le drain et les pièces source.VSS agit souvent comme la référence au sol dans ces circuits, donnant un point de référence stable pour le fonctionnement du FET.En définissant le niveau de tension zéro dans le circuit, VSS aide à maintenir les niveaux de tension appropriés à travers l'appareil, ce qui lui permet de fonctionner de manière fiable.
6. Différences et exemples de VCC, VDD, VEE, VSS et GND en électronique
VBAT (batterie de tension) est une tension utilisée pour maintenir les registres de sauvegarde et l'horloge en temps réel (RTC) fonctionnant lorsque l'alimentation principale (VDD) est désactivée.Cela signifie que même si la source d'alimentation principale n'est pas disponible, des fonctions de base comme la rétention de la mémoire et le chronomètre continuent de fonctionner.Ceci est utile dans les applications qui nécessitent un fonctionnement continu, comme le maintien du temps dans une horloge ou la préservation des données en mémoire.
VCC
• L'utilisation VCC est la tension d'alimentation positive pour les circuits à l'aide de transistors à jonction bipolaire (BJT) et d'amplificateurs opérationnels.Il fournit l'énergie nécessaire pour alimenter ces composants.
• La connexion CORCECTEUR VCC est directement connectée au terminal collecteur des BJT de type NPN.Cette connexion fournit la tension requise pour que le transistor fonctionne correctement.Le collecteur doit être à un potentiel plus élevé que l'émetteur pour permettre au courant de passer du collecteur à l'émetteur.Cela est nécessaire pour les opérations d'amplification et de commutation du transistor.Dans les amplificateurs opérationnels, VCC fournit la puissance nécessaire pour que l'ampleur op ne fonctionne dans sa plage de tension prévue, lui permettant d'amplifier avec précision les signaux.
Veir
• Le VEE d'utilisation sert de tension d'alimentation négative pour les circuits à l'aide de BJTS et d'amplificateurs opérationnels.Il fournit un point de potentiel inférieur dans le circuit.
• Le VEE de connexion émetteur est directement connecté au terminal émetteur des BJT de type NPN.Cela garantit que l'émetteur est correctement biaisé avec une tension négative, qui est nécessaire pour le bon fonctionnement du transistor.L'émetteur doit être à un potentiel inférieur à la base pour que le transistor puisse conduite correctement.Dans de nombreuses conceptions de circuits, VEE est connecté au sol ou à un potentiel inférieur à celle du sol, aidant le transistor à fonctionner correctement.Cette configuration permet un flux de courant stable et une amplification ou une commutation précise du signal.
VDD
• Le VDD d'utilisation est la tension d'alimentation positive utilisée dans les circuits qui utilisent des transistors à effet de terrain (FET) et la technologie complémentaire de la sémiconducteur métal-oxyde (CMOS).Il alimente les circuits internes et les portes logiques de ces appareils.
• La connexion du drainvdd est directement connectée à la borne de drain des FET à canal N.Cette connexion fournit la tension requise pour le drain, permettant au FET de contrôler l'écoulement du courant entre le drain et la source.Le drain doit être à une tension plus élevée que la source pour que le courant s'écoule du drain vers la source.Dans les circuits CMOS, VDD fournit la puissance nécessaire pour que les portes logiques numériques fonctionnent correctement, permettant le traitement et la transmission des signaux numériques.
VSS
• L'utilisation VSS représente la tension d'alimentation négative dans les circuits avec FET et dispositifs CMOS.Il sert de point de référence pour le terminal source dans ces appareils.
• La connexion source VSS est directement connectée à la borne source des FET à canal N.Cela garantit que la source est à un potentiel inférieur par rapport au drain, ce qui est nécessaire pour que le FET fonctionne correctement.VSS sert souvent de référence au sol dans ces circuits, en maintenant la stabilité et le bon fonctionnement des appareils FET et CMOS.En fournissant un point de référence stable, VSS aide à garantir des performances cohérentes et un fonctionnement fiable des transistors et des portes logiques dans le circuit.
GND (sol de puissance et sol du signal)
GND, ou terre, est le point de référence de tension dans un circuit.Il agit comme un chemin de retour commun pour le courant électrique et aide à maintenir un environnement de tension stable dans le circuit.
• Grouille d'alimentation utilisée pour les périphériques de réseau à courant élevé et les amplificateurs de puissance, le terrain d'alimentation fournit une référence stable pour les circuits de haute puissance.Ce type de terrain garantit que les courants élevés dans les circuits de puissance n'interfèrent pas avec les composants sensibles du circuit.
• SIGNAL STRIECT utilisé pour les circuits de faible courant ou de signal, le sol du signal assure un point de référence sans bruit pour les composants de traitement du signal sensible.Des techniques de mise à la terre appropriées sont nécessaires pour minimiser le bruit et les interférences, qui peuvent dégrader les performances du circuit.En fournissant un point de référence stable, le sol du signal aide à assurer une transmission et un traitement précis du signal.
Conclusion
Connaître et utiliser correctement VCC, VDD, VEE, VSS et GND est très utile pour concevoir et faire fonctionner les circuits électroniques avec succès.VCC est la tension d'alimentation positive pour les transistors à jonction bipolaire et les amplificateurs opérationnels, en s'assurant que ces pièces ont la puissance dont ils ont besoin pour travailler.Le VDD est la tension d'alimentation positive pour les transistors à effet de champ et les dispositifs CMOS, contrôlant le flux de courant nécessaire pour leur fonctionnement.VEE et VSS fournissent les tensions négatives nécessaires pour les BJT et les FET, définissant le biais et les points de référence corrects pour les performances stables.GND, ou terre, est le point de référence commun pour toutes les tensions dans un circuit, garantissant la stabilité et empêchant les fluctuations qui pourraient perturber le fonctionnement du circuit.
En comprenant les rôles et les connexions spécifiques de ces tensions, vous pouvez concevoir des circuits plus fiables et efficaces.Chaque type de tension a un objectif distinct, aidant les pièces électroniques à travailler ensemble en douceur.Avec ces connaissances, vous pouvez mieux résoudre les problèmes, améliorer les performances du circuit et vous assurer que toutes les pièces fonctionnent ensemble de manière transparente.
Questions fréquemment posées [FAQ]
1. Quelle est la différence entre VCC et VEE？
VCC et VEE sont des tensions d'alimentation différentes dans les circuits à l'aide de transistors à jonction bipolaire (BJTS).VCC est la tension positive connectée au terminal collecteur des BJT de type NPN.Il permet au courant de passer du collecteur à l'émetteur, en laissant le transistor amplifier ou commutation des signaux.VEE est la tension négative connectée à la borne émetteur des BJTS.Il s'assure que l'émetteur est à un potentiel inférieur à celui du collecteur, qui est nécessaire pour que le transistor fonctionne correctement.VEE aide à définir les bonnes conditions pour un fonctionnement stable.
2. Quelle tension est GND?
GND, ou terre, est généralement réglé à 0 volts.Il sert de point de référence commun pour toutes les autres tensions dans un circuit électronique.Cela signifie que toutes les autres tensions sont mesurées par rapport à GND, garantissant un environnement de tension stable dans le circuit.
3. Que signifie GND?
GND signifie sol.Dans les circuits électroniques, il agit comme le point de référence pour toutes les mesures de tension.Il fournit un chemin de retour courant pour le courant électrique, qui aide à maintenir la stabilité et à prévenir les changements de tension qui pourraient affecter le fonctionnement du circuit.
4. Qu'est-ce que VCC, VDD et VSS?
VCC, VDD et VSS sont des types de tensions d'alimentation dans les circuits électroniques.Le VCC est la tension positive pour les transistors à jonction bipolaire (BJT) et les amplificateurs opérationnels, fournissant de l'énergie pour leur fonctionnement.Le VDD est la tension d'alimentation positive pour les transistors à effet de champ (FET) et la technologie CMOS, alimentant les circuits internes et les portes logiques.VSS est la tension d'alimentation négative ou la référence du sol pour les FET et les dispositifs CMOS, agissant comme point de référence pour un fonctionnement stable.
5. VSS ou VDD est-il positif?
Le VDD est positif.Il sert de tension d'alimentation positive dans les circuits à l'aide de transistors à effet de champ (FET) et de technologie CMOS, alimentant les circuits internes et les portes logiques.VSS, en revanche, est généralement le point de référence au sol ou négatif, fournissant la tension de référence stable nécessaire pour le fonctionnement de ces appareils.