En électronique, les termes VCC, VEE, VDDbauen VSS sont fréquemment utilisés pour décrire les différentes tensions d'alimentation dans les circuits. Ces désignations sont essentielles pour comprendre les rôles de l'alimentation et le bon fonctionnement des composants tels que transistors à jonction bipolaire (BJT) que le béton ey transistors à effet de champ (FET)Chacun de ces termes a une origine et une application spécifiques, souvent liées au type de transistor utilisé (BJT ou FET) et à la configuration du circuit. Dans cet article, nous allons détailler les différences entre ces désignations d'alimentation et expliquer leur pertinence dans la conception des circuits.
Qu'est-ce que le VCC ?
VCC signifie « Tension au collecteur commun ». Ce terme est utilisé pour décrire la tension d'alimentation positive dans les circuits qui utilisent des transistors à jonction bipolaire (BJT). Le « C » de VCC fait référence à la borne du collecteur du transistor. VCC est essentiel pour alimenter les BJT, car le collecteur est généralement connecté au rail de tension positive.
Dans les transistors NPN, plus couramment utilisés en raison de leur vitesse de commutation plus rapide, VCC représente l'alimentation positive au niveau de la borne du collecteur. Par exemple, dans un circuit à transistor NPN, le collecteur est généralement connecté au VCC via une résistance ou directement.
Utilisation en TTL et amplificateurs opérationnels : Dans les circuits logiques transistor-transistor (TTL), le VCC est largement utilisé comme principale source de tension positive. De même, dans les amplificateurs opérationnels constitués principalement de transistors BJT, le VCC joue un rôle crucial dans la commande du rail d'alimentation positif.
V+ et VCC : dans de nombreux cas, V+ et VCC peuvent être utilisés de manière interchangeable. Les deux représentent la tension d'alimentation positive, bien que VCC soit spécifiquement lié aux circuits qui utilisent des BJT. Dans les circuits avec plusieurs niveaux de tension positifs, ceux-ci peuvent être étiquetés VCC1, VCC2, etc., pour faire la distinction entre les différentes lignes d'alimentation.
Qu’est-ce que le VEE ?
VEE représente la tension d'alimentation négative dans les circuits BJT, et le « E » dans VEE désigne la borne d'émetteur du transistor. VEE est souvent utilisé dans les circuits où il est nécessaire d'avoir à la fois des tensions d'alimentation positives et négatives, comme dans les systèmes à double alimentation. Dans ces cas, VEE agit comme le rail d'alimentation négatif.
Dans un circuit à transistor NPN, l'émetteur est connecté à VEE, qui peut être soit la masse, soit une tension négative. Dans les systèmes à alimentation unique, VEE partage généralement le même potentiel que la masse.
De la même manière que V+ peut être utilisé de manière interchangeable avec VCC, V- peut être utilisé à la place de VEE dans de nombreux circuits. Lorsqu'il est fait référence à l'alimentation négative dans les circuits BJT, V- et VEE signifient tous deux le même concept.
Qu'est-ce que VDD?
VDD fait référence à la tension d'alimentation positive dans les circuits qui utilisent des transistors à effet de champ (FET). Le « D » dans VDD désigne la borne de drain du FET. VDD est essentiel pour alimenter les FET à canal N (NchFET), qui sont largement utilisés dans les circuits CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor).
Dans un FET à canal N, la borne de drain est généralement connectée au VDD via une résistance ou directement. Le VDD sert de rail de tension positive dans les circuits qui utilisent des FET.
Utilisation dans les CMOS et les amplificateurs opérationnels : Dans la technologie CMOS, on utilise à la fois des dispositifs à canal N et à canal P. Bien que la convention de dénomination ne corresponde pas parfaitement à la polarité des circuits CMOS (car les rôles du drain et de la source sont complémentaires), l'utilisation de VDD pour décrire le rail d'alimentation positif persiste pour des raisons historiques. VDD est également utilisé dans les amplificateurs opérationnels construits avec des FET.
Dans les circuits FET, V+ peut être utilisé de manière interchangeable avec VDD pour désigner la tension d'alimentation positive.
Qu'est-ce que VSS ?
VSS désigne la tension d'alimentation négative dans les circuits qui utilisent des FET, le « S » faisant référence à la borne source du transistor. Dans les FET à canal N, la source est connectée à VSS, qui sert souvent de masse ou de tension négative dans le circuit.
Utilisation en CMOS : Dans les circuits CMOS, VSS est généralement la référence de masse ou 0 V. Comme VDD, VSS s'applique aux dispositifs à canal N et à canal P dans les circuits logiques CMOS, même si la source n'est pas toujours la borne négative dans une configuration complémentaire.
Tout comme V- est synonyme de VEE dans les circuits BJT, il est également utilisé de manière interchangeable avec VSS dans les circuits FET.
Comparaison de VCC, VEE, VDD et VSS
Le tableau ci-dessous résume les principales différences entre VCC, VEE, VDD et VSS en termes de type de transistor, de terminal et de polarité.
| Long | Type de transistor | terminal | Polarité | Utilisé dans |
|---|
| VCC | Transistor bipolaire de jonction (BJT) | Collector | Positif | Circuits TTL, amplificateurs opérationnels et BJT |
| VEE | Transistor bipolaire de jonction (BJT) | Emetteur | Négatif | Circuits TTL, amplificateurs opérationnels et BJT |
| VDD | Transistor à effet de champ (FET) | Vidanger | Positif | Circuits CMOS, FET, amplificateurs opérationnels |
| VSS | Transistor à effet de champ (FET) | Source | Négatif ou Terre | Circuits CMOS, FET, amplificateurs opérationnels |
Origines des conventions de dénomination VCC, VEE, VDD et VSS
Les termes VCC, VEE, VDD et VSS sont issus d'une convention de dénomination générale utilisée pour décrire les tensions par rapport à un nœud de référence, souvent la terre (GND). Par exemple, une tension comme Va fait référence à la tension d'un point par rapport à la terre, tandis que Vab indique la différence de tension entre deux nœuds, A et B.
Une tension avec des indices répétés (par exemple, Vxx) donne une valeur de 0 V car il s'agit de la différence de tension au niveau du même nœud. Au fil du temps, ces indices répétés (CC, EE, DD, SS) ont été adoptés pour représenter les tensions d'alimentation CC dans les circuits électroniques.
Dans les circuits BJT, VCC fait référence à la tension du collecteur et est généralement positive, tandis que VEE fait référence à la tension de l'émetteur, souvent négative ou à la masse. Ces termes sont spécifiquement liés aux transistors NPN, bien que leur utilisation puisse également s'étendre aux transistors PNP.
Dans les circuits MOSFET, les termes VDD et VSS font respectivement référence aux tensions de drain et de source. Comme pour les transistors BJT, VDD est généralement positif, tandis que VSS peut être négatif ou servir de nœud de masse.
Bien qu'à l'origine liés à des transistors spécifiques, l'utilisation de VCC/VDD et VEE/VSS a évolué et ces termes sont désormais souvent utilisés de manière interchangeable dans différents types de circuits, tels que les circuits CMOS et BJT.
Idées fausses courantes et utilisation moderne
Au fil du temps, les définitions strictes de VCC, VEE, VDD et VSS se sont estompées. Vous pouvez voir VCC utilisé dans les circuits CMOS ou VDD appliqué dans les circuits BJT. Le point essentiel à retenir est que ces termes étaient à l'origine destinés à désigner les tensions d'alimentation dans les BJT et les FET, mais sont désormais souvent utilisés plus largement pour indiquer les tensions positives et négatives dans de nombreux types de circuits.
De plus, dans certains circuits, VSS ou VEE peuvent servir de nœud de terre, tandis que dans d'autres, un point de référence différent peut être choisi, ce qui entraîne des polarités de tension variables.
Conclusion
En résumé, VCC, VEE, VDD et VSS sont des désignations d'alimentation essentielles pour comprendre les caractéristiques électriques des circuits construits avec des BJT et des FET. Bien que ces termes proviennent de types de transistors spécifiques, ils sont souvent utilisés de manière interchangeable dans la conception de circuits modernes. La compréhension de leurs rôles est essentielle pour la conception des circuits, garantissant une distribution d'énergie et une fonctionnalité appropriées.
Si vous concevez ou dépannez des circuits avec des BJT ou des FET, il est important d'identifier et d'appliquer correctement les désignations d'alimentation appropriées, que vous travailliez avec des circuits TTL, CMOS ou amplificateurs opérationnels.
