Контакт питания микросхемы

Выводы источника питания микросхемы обозначают клеммы подачи напряжения и тока в электротехнике , электронике и проектировании интегральных схем . ^[а] Интегральные схемы (ИС) имеют как минимум два контакта, которые подключаются к шинам питания схемы, в которой они установлены. Они известны как контакты источника питания . Однако маркировка контактов зависит от семейства микросхем и производителя. Обозначение с двойным индексом обычно соответствует первой букве в обозначении выводов данного семейства микросхем (транзисторов) (например, питание V _DD для стокового вывода в полевых транзисторах и т. д.).

Типичная маркировка контактов питания
	НПН БЮТ ^[б]	Н-ГОТОВО			переменный/постоянный ток ^[с]	округ Колумбия	округ Колумбия
Положительное напряжение питания	В _СС /В _ББ	В _ДД	V+	В _С+	ПРИХОДИТЬ	ВДД	И
Отрицательное напряжение питания	В _ЭЭ	В _СС	V−	В _С-
Земля	Земля	Земля	0	0	Земля	Земля	Земля

Простейшими обозначениями являются V+ и V− , но внутренний дизайн и исторические традиции привели к использованию множества других обозначений. V+ и V- также могут относиться к неинвертирующему (+) и инвертирующему (-) входам напряжения микросхем, таких как операционные усилители .

В источниках питания иногда одну из шин питания называют землей (сокращенно «GND») — положительное и отрицательное напряжения относятся к земле. В цифровой электронике отрицательное напряжение присутствует редко, а земля почти всегда имеет самый низкий уровень напряжения. В аналоговой электронике (например, в усилителе мощности звука ) землей может быть уровень напряжения между самым положительным и самым отрицательным уровнем напряжения.

Хотя в обозначении двойного индекса , где буквы с индексом обозначают разницу между двумя точками, используются похожие заполнители с индексами, обозначение индекса напряжения питания, состоящее из двух букв, напрямую не связано (хотя это могло быть влияющим фактором). ^[3]^[4]

БЮТ

Микросхемы, использующие биполярные транзисторы, имеют V _CC (+, положительный) и V _EE контакты питания (-, отрицательный), хотя V _CC также часто используется для КМОП-устройств. ^[2]^: 71

В принципиальных схемах и анализе цепей существуют давние соглашения относительно наименования напряжений, токов и некоторых компонентов. ^[5] При анализе биполярного транзистора, например, в с общим эмиттером , напряжение постоянного тока на коллекторе, эмиттере и базе (относительно земли) может быть записано как VC _{соответственно} , VE _{конфигурации} и V _B . .

связанные с этими выводами транзистора, могут быть R _C , RE _{обозначены} и RB _{Резисторы ,} . Для создания напряжения постоянного тока самое дальнее напряжение, за пределами этих резисторов или других компонентов, если они присутствуют, часто обозначалось как V _CC , V _EE и V _BB . ^[1] На практике V _CC и V _EE относятся к положительным и отрицательным линиям питания соответственно в обычных схемах NPN . ^{[ нужна ссылка ]} Обратите внимание, что V _CC будет отрицательным, а V _EE будет положительным в эквивалентных PNP схемах .

V в логике _BB задает опорное напряжение питания смещения ECL. ^[д]

ФАКТЫ

Точно аналогичные соглашения были применены к полевым транзисторам с их выводами стока, истока и затвора. ^[5] Это привело к тому, что V _D и V _S создавались напряжениями питания, обозначенными V _DD и V _SS в наиболее распространенных конфигурациях схем . В эквиваленте разницы между биполярными NPN и PNP, V _DD положителен по отношению к V _SS в случае n -канальных полевых и полевых МОП-транзисторов и отрицателен для схем на основе p -канальных полевых и полевых МОП-транзисторов.

КМОП

КМОП -ИС, как правило, заимствовали соглашение NMOS: V _DD для положительного и V _SS для отрицательного, даже несмотря на то, что как положительная, так и отрицательная шины питания подключаются к клеммам источника (положительное питание поступает к источникам PMOS, отрицательное питание - к источникам NMOS).

Во многих цифровых и аналоговых схемах с однополярным питанием отрицательный источник питания также называется «GND». В системах питания с разделенной шиной существует несколько напряжений питания. Примеры таких систем включают современные сотовые телефоны с заземлением и такими напряжениями, как 1,2 В, 1,8 В, 2,4 В, 3,3 В, и ПК с заземлением и такими напряжениями, как -5 В, 3,3 В, 5 В, 12 В. чувствительные конструкции часто имеют несколько шин питания с заданным напряжением, которые используются для экономии энергии путем отключения питания компонентов, которые не используются активно.

Более продвинутые схемы часто имеют контакты, передающие уровни напряжения для более специализированных функций, и они обычно маркируются некоторым сокращением их назначения. Например, V _USB для питания, подаваемого на USB- устройство (номинально 5 В), V _BAT для аккумулятора или V _ref для опорного напряжения для аналого-цифрового преобразователя . Системы, сочетающие как цифровые, так и аналоговые схемы, часто различают цифровые и аналоговые заземления (GND и AGND), помогая изолировать цифровой шум от чувствительных аналоговых схем. Криптографические устройства с высоким уровнем безопасности и другие защищенные системы иногда требуют отдельных источников питания для своих незашифрованных и зашифрованных ( красных/черных ) подсистем, чтобы предотвратить утечку конфиденциального открытого текста.

BJT и полевые транзисторы смешанные

Несмотря на то, что эти обозначения источников питания для конкретных устройств все еще используются относительно широко, их актуальность ограничена в схемах, в которых используется смесь биполярных и полевых транзисторов, или в тех, в которых используются либо NPN-, либо PNP-транзисторы, либо оба n- и p -транзистора. канальные полевые транзисторы. Последний случай очень распространен в современных микросхемах, которые часто основаны на технологии КМОП , где C означает комплементарность , что означает, что комплементарные пары n- и p -канальных устройств являются общими повсюду.

Эти соглашения об именах были частью более широкой картины, где, продолжая примеры биполярных транзисторов, хотя полевой транзистор остается полностью аналогичным, постоянный ток или токи смещения , входящие или выходящие из каждой клеммы, могут быть записаны как I _C , I _E и I _B . Помимо условий постоянного тока или смещения, многие транзисторные схемы также обрабатывают меньший аудио-, видео- или радиочастотный сигнал, который накладывается на смещение на клеммах. Строчные буквы и индексы используются для обозначения этих уровней сигнала на терминалах, либо размаха, либо среднеквадратического значения , в зависимости от необходимости. мы vc _, ve _, и vb _видим также ic _, Итак ie _и , ib _. а соглашения, в усилителе с общим эмиттером соотношение vc _{представляет коэффициент усиления по напряжению при} / vb _{Используя эти} слабом сигнале на транзисторе, а vc _. / i _b при малом сигнале - транссопротивление название транзистора , от которого и произошло путем сокращения. этом соглашении vi _В и v _o обычно относятся к внешним входным и выходным напряжениям схемы или каскада. ^[5]

Подобные соглашения применялись к схемам с электронными лампами или термоэлектронными клапанами , поскольку они были известны за пределами США. Поэтому мы видим, что V _P , V _K и V _G относятся к пластине (или аноду за пределами США), катоду (примечание K , а не C ) и напряжения сетки при анализе схем вакуумного триода , тетрода и пентода . ^[5]

См. также

Примечания

^ Относительно «напряжения и тока». ^[1]^{: 1-5–1-6}
^ Используется по соглашению. ^[2]^: 71^[1]^{: 1-5–1-6}
^ Имеется в виду питание, подаваемое от блока питания к преобразователю питания, например понижающему преобразователю и т. д.
^ Это специально используется в устройствах TTL с эмиттерной логикой (ECL). Само определение взято из книги Motorola on Military ECL (MECL). ^[1]^: 15–1-6

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Военные интегральные схемы MECL . Моторола. 1991. OCLC 27018658 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Горовиц, Пол (2015). Искусство электроники . Уинфилд Хилл (3-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. ISBN 978-0-521-80926-9 . OCLC 904400036 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
^ Micro E, 7. Интегральные схемы .
^ Операционные усилители: некоторые стандартные конфигурации и приложения, осень 2012 г .. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} Университет Вашингтона и Ли, Лексингтон, Вирджиния.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Элли, Чарльз Л.; Этвуд, Кеннет В. (1973). Электронная инженерия (Третье изд.). Нью-Йорк и Лондон: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-02450-3 .

[2] Относительно «напряжения и тока». ^[1]^{: 1-5–1-6}

[4] Используется по соглашению. ^[2]^: 71^[1]^{: 1-5–1-6}

[5] Имеется в виду питание, подаваемое от блока питания к преобразователю питания, например понижающему преобразователю и т. д.

[9] Это специально используется в устройствах TTL с эмиттерной логикой (ECL). Само определение взято из книги Motorola on Military ECL (MECL). ^[1]^: 15–1-6

[:1-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Военные интегральные схемы MECL . Моторола. 1991. OCLC 27018658 .

[:0-3] Перейти обратно: ^а ^б Горовиц, Пол (2015). Искусство электроники . Уинфилд Хилл (3-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. ISBN 978-0-521-80926-9 . OCLC 904400036 . {{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )

[6] Micro E, 7. Интегральные схемы .

[7] Операционные усилители: некоторые стандартные конфигурации и приложения, осень 2012 г .. ^{[ постоянная мертвая ссылка ]} Университет Вашингтона и Ли, Лексингтон, Вирджиния.

[AlleyAtwood-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Элли, Чарльз Л.; Этвуд, Кеннет В. (1973). Электронная инженерия (Третье изд.). Нью-Йорк и Лондон: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-02450-3 .

[а]

[б]

[с]

[3]

[4]

[2]

[5]

[1]

[д]