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Comprensión de los voltajes de la fuente de alimentación en Electronics VCC, VDD, VEE, VSS y GND

En el mundo de la electrónica, los términos VCC, VDD, VEE, VSS y GND se utilizan para describir diferentes voltajes de la fuente de alimentación que se necesitan para el funcionamiento de varias partes dentro de un circuito.Cada uno de estos términos representa un tipo de voltaje específico con roles y conexiones claras, que son muy importantes para asegurarse de que los dispositivos electrónicos funcionen correctamente.Comprender estos voltajes de la fuente de alimentación ayuda a cualquier persona involucrada en el diseño, la construcción o la fijación de circuitos electrónicos.Esta guía tiene como objetivo explicar claramente estos términos, mostrando lo que significa cada uno y cómo se usa en diferentes tipos de circuitos, lo que le ayuda a comprender mejor el diseño y la operación electrónica.

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Figura 1: Relación entre VCC, VDD, VEE, VSS y GND

Definiciones de VCC, VDD, VEE, VSS y GND

VCC

Figura 2: VCC como voltaje de suministro positivo en BJTS, amplificadores y circuitos TTL

VCC significa voltaje en el colector común.Es el voltaje de fuente de alimentación positivo conectado al terminal del colector de transistores de unión bipolar (BJTS).En estos transistores, una pequeña corriente en la base controla una corriente más grande que fluye de VCC al emisor.Esta configuración permite que el transistor amplifique o cambie las señales de manera efectiva.VCC proporciona la energía necesaria para que el transistor funcione.Sin este voltaje positivo, el transistor no podría funcionar correctamente, ya que se basa en la diferencia de voltaje para impulsar la corriente a través de su ruta de emisor de colección.Esto hace que VCC sea muy útil en circuitos que usan BJTS para tareas de amplificación y conmutación.

VDD

Figura 3: VDD como voltaje de suministro positivo en FET, amplificadores y circuitos CMOS

VDD significa voltaje en el desagüe.Es el voltaje positivo de la fuente de alimentación conectado al terminal de drenaje de los transistores de efectos de campo (FET), especialmente los FET de canales N.VDD controla el flujo de corriente entre los terminales de drenaje y fuente.Cuando se aplica un voltaje al terminal de la puerta, cambia la conductividad del canal entre el drenaje y la fuente, lo que permite que el FET cambie o amplifique las señales.El valor de VDD a menudo determina el voltaje máximo que el FET puede manejar, lo que a su vez afecta qué tan bien funciona el dispositivo y qué tan eficientemente funciona.VDD proporciona la potencia para que el FET administre el flujo de corriente y realice sus funciones de conmutación o amplificación.

Vina

Figura 4: Vee como voltaje de suministro negativo en BJTS, amplificadores y circuitos TTL

VEE es el voltaje negativo de la fuente de alimentación asociado con el terminal del emisor de BJTS.Este voltaje es importante para el funcionamiento adecuado del transistor.En un transistor NPN, VEE asegura que el emisor tenga un potencial más bajo que el colector, una condición necesaria para que el transistor se realice correctamente.El sesgo adecuado a través de VEE permite que el transistor mantenga un punto de operación estable, asegurando que funciona dentro de su rango de voltaje especificado.VEE a menudo está conectado a tierra o un potencial más bajo, lo que permite que la corriente fluya del emisor al colector, lo que permite que el transistor amplifique o cambie las señales con precisión.Sin VEE, el transistor no podría lograr las condiciones de sesgo requeridas para un funcionamiento adecuado.

VSS

Figura 5: VSS como voltaje de suministro negativo en FET, amplificadores y circuitos CMOS

VSS significa voltaje en la fuente y generalmente es el voltaje de suministro negativo conectado al terminal de origen de los FET del canal N.VSS actúa como el punto de referencia o tierra común para el circuito, asegurando los niveles de voltaje adecuados en todo el dispositivo.Define el nivel de voltaje cero en el circuito, contra el cual se miden todos los demás voltajes.Este punto de referencia es muy útil para la operación estable del FET, lo que le permite controlar el flujo de corriente entre el drenaje y los terminales de fuente de manera efectiva.VSS proporciona la línea de base estable que el FET utiliza para administrar el flujo de corriente y realizar sus funciones de manera confiable.En muchos circuitos, VSS es sinónimo de tierra, proporcionando un punto de referencia consistente para todo el circuito.

Gnd

Figura 6: GND como punto de referencia común en un circuito

GND significa tierra.Es el punto de referencia de voltaje en un circuito.GND sirve como punto de referencia común para todas las mediciones de voltaje dentro del circuito, proporcionando una línea de base consistente para comparar todos los demás voltajes.Es necesario para mantener un entorno de voltaje estable, evitando las fluctuaciones que podrían afectar el funcionamiento del circuito.Al proporcionar una referencia consistente, GND ayuda a garantizar mediciones precisas y un rendimiento estable del circuito, evitando el ruido y la interferencia que podrían interrumpir la operación del circuito.GND es el punto común donde se hace referencia a todos los demás voltajes en el circuito, asegurando que el circuito funcione de manera suave y previsible.

Otras etiquetas comunes de suministro de energía en circuitos electrónicos

VBAT (batería de voltaje) es un voltaje utilizado para mantener registros de respaldo y el reloj en tiempo real (RTC) que se ejecuta cuando la fuente de alimentación principal (VDD) está apagada.Esto significa que incluso si la fuente de energía principal no está disponible, las funciones importantes como mantener la memoria y el tiempo continúan funcionando.Esto asegura que los dispositivos como los relojes sigan mostrando el momento y los datos adecuados, incluso cuando la potencia principal está apagada.Esto es muy útil para asegurarse de que estos dispositivos funcionen todo el tiempo, al igual que cómo el apoyo constante y confiable es importante para que las personas mantengan la estabilidad y el progreso en tiempos desafiantes.

VPP (voltaje de programación) es el voltaje utilizado para programar o borrar dispositivos de memoria.Suministra el mayor voltaje necesario para alterar los datos almacenados en dispositivos programables como EPROM (memoria de solo lectura programable borrable) y memoria flash.Este voltaje suele ser más alto que los voltajes de funcionamiento regulares para garantizar que la memoria se pueda escribir o borrarse correctamente.Sin VPP, estos dispositivos no podrían actualizar su información almacenada de manera efectiva.

VA (voltaje analógico) indica el nivel de voltaje específico utilizado para operaciones analógicas en circuitos que tienen piezas digitales y analógicas.Esta separación asegura que ambas señales funcionen correctamente en el mismo circuito.Al mantener distintos niveles de voltaje para operaciones analógicas y digitales, VA ayuda a prevenir la interferencia entre los dos, manteniendo las señales claras y precisas.

CC (voltaje del colector) y DD (voltaje de drenaje) representan la diferencia entre el voltaje de la fuente de alimentación y el voltaje de trabajo en un circuito, típicamente con VCC más alto que VDD.VCC es el mayor voltaje de la fuente de alimentación necesaria para el funcionamiento general del circuito.VDD, por otro lado, es el voltaje de trabajo más bajo que necesita partes específicas del circuito.Esta distinción ayuda a administrar la distribución de energía de manera efectiva, asegurando que cada parte del circuito obtenga el voltaje apropiado para su funcionamiento.Por ejemplo, en algunos circuitos, VCC podría ser 5V para alimentar todo el sistema, mientras que VDD podría ser 3.3V para ciertos componentes sensibles, lo que permite un rendimiento eficiente y estable en diferentes partes del circuito.

Explicación de la aplicación

Es necesario comprender cómo funcionan VCC, VDD, VEE, VSS y GND en circuitos digitales para un buen diseño y operación de circuitos.Cada voltaje tiene un trabajo específico para asegurarse de que las piezas electrónicas funcionen bien juntas.

VCC es el principal voltaje de la fuente de alimentación para todo el circuito.Da la energía necesaria para alimentar todas las partes, asegurándose de que funcionen correctamente.

VDD es el voltaje de trabajo específico para el chip o el circuito integrado (IC).Por lo general, es más bajo que VCC porque los reguladores de voltaje interno del chip bajan el voltaje al nivel necesario.Por ejemplo, en los microcontroladores ARM, el voltaje de la fuente de alimentación (VCC) suele ser de 5 V, que luego se cambia a un voltaje de trabajo (VDD) de 3.3V a través de un módulo de estabilización de voltaje.Algunos IC tienen pines VDD y VCC, lo que demuestra que el dispositivo puede manejar diferentes niveles de voltaje.Esto ayuda a la IC a administrar mejor la energía, asegurándose de un buen rendimiento y eficiencia energética.

En los circuitos que usan transistores de efectos de campo (FET) o dispositivos CMOS, VDD es el voltaje en el terminal de drenaje del transistor, mientras que VSS es el voltaje en el terminal fuente.VDD es el voltaje de suministro positivo que permite que el FET controle el flujo de corriente, mientras que VSS es el punto de tierra, que proporciona una ruta de retorno para la corriente.

En general, VCC se usa para denotar la fuente de alimentación analógica, VDD se usa para la fuente de alimentación digital, VSS es el terreno digital y VEE representa la fuente de alimentación negativa.Cada uno de estos voltajes es necesario para diferentes tipos de circuitos y piezas, asegurándose de que funcionen correctamente dentro de sus límites.

En términos eléctricos, GND, o tierra, se puede dividir en tierra de potencia (PG) y tierra de señal.El suelo de energía se utiliza para dispositivos de alta corriente, proporcionando un punto de referencia estable para cargas pesadas y asegurándose de la operación segura de estos dispositivos.El suelo de señal se usa para circuitos de baja corriente o de señal, manteniendo un punto de referencia estable para piezas de procesamiento de señal sensible.El suelo de energía y el suelo de señal tienen diferentes propósitos, pero ambos son necesarios para la estabilidad general y el rendimiento de los circuitos electrónicos.Se necesitan buenas técnicas de conexión a tierra para minimizar el ruido y la interferencia, asegurándose de que los circuitos de alta corriente y de baja corriente funcionen de manera confiable y eficiente.

Transistores de unión bipolar (BJT)

Figura 7: Transistor de unión bipolar (BJT) que muestra VCC y VEE

Los transistores de unión bipolar (BJT) son uno de los principales bloques de construcción de circuitos electrónicos.Vienen en dos tipos NPN y PNP, con NPN más común en los circuitos modernos.Los nombres para los voltajes de la fuente de alimentación en BJT se derivan de los terminales específicos del transistor del coleccionista, emisor y base.

Voltaje de VCC en el coleccionista común

VCC es el voltaje de suministro positivo conectado al terminal del colector de un BJT, especialmente en transistores de tipo NPN.VCC significa voltaje en el colector común, y muestra que este voltaje se comparte en muchos transistores en un circuito.El doble CC deja en claro que este es un voltaje de la fuente de alimentación y no solo un voltaje de un solo punto (VC).

Se necesita VCC para BJTS porque proporciona la diferencia de potencial que permite que la corriente fluya del colector al emisor.Este flujo de corriente es lo que permite que el transistor funcione como un amplificador o un interruptor.En amplificación, el transistor usa VCC para aumentar la resistencia de la señal de entrada.En la conmutación, VCC ayuda a activar y apagar el transistor, controlando el flujo de corriente a través del circuito.

Por ejemplo, en una configuración del amplificador de emisores comunes, VCC se conecta a través de una resistencia de carga al colector.La señal de entrada en la base cambia el flujo de corriente del colector al emisor, lo que permite que el transistor amplifique la señal de entrada.VCC proporciona la potencia necesaria para esta amplificación.

Vee tensión en el emisor

VEE es el voltaje de suministro negativo conectado al terminal del emisor de un BJT, especialmente en transistores de tipo NPN.VEE significa voltaje en el emisor, y el doble EE lo separa de otros voltajes relacionados con el emisor (VE).

Se necesita VEE para sesgar correctamente el transistor.El sesgo significa establecer el punto de funcionamiento del transistor aplicando los voltajes correctos a sus terminales.Para que un transistor NPN funcione correctamente, el emisor debe tener un potencial más bajo que el colector.Esto asegura que la unión del emisor base sea de sesgo hacia adelante, lo que permite que la corriente fluya desde la base al emisor, mientras que la unión del colector base está de sesgo inverso, controlando el flujo de corriente más grande desde el colector al emisor.

En muchos circuitos, VEE está conectado al suelo, proporcionando un punto de referencia estable para el emisor.Esto es común en los sistemas de suministro de alimentación única, donde el suelo sirve como referencia de voltaje negativo para todo el circuito.En estas configuraciones, el suelo (0V) es el mismo que VEE.

Por ejemplo, en un amplificador diferencial, que es un bloque de construcción básico en los circuitos analógicos, los emisores de dos BJT están conectados juntos y luego al voltaje de suministro negativo a través de una resistencia emisor común.Esto asegura que los transistores estén bien sesgados y puedan amplificar la señal de entrada diferencial aplicada a sus bases.

Transistores de efecto de campo (FET)

Figura 8: Transistor de efecto de campo (FET) que muestra VDD y VSS

Los transistores de efectos de campo (FET) son un tipo de transistor utilizado en circuitos electrónicos.Existen diferentes tipos de FET, los más comunes son MOSFET de canal N y canal P (transistores de efecto de campo de óxido de metal-óxido-semiconductor).Los nombres para los voltajes de la fuente de alimentación en FET provienen de las partes específicas del transistor del drenaje, la fuente y la puerta.

VDD Voltaje en el desagüe

VDD significa voltaje en el desagüe.Este término se refiere al voltaje de suministro positivo conectado a la parte de drenaje de un FET de canal N.El DD en VDD lo muestra como un voltaje de la fuente de alimentación.

El voltaje VDD va al drenaje de un FET de canal N.Para que el FET funcione correctamente, el drenaje debe estar a un voltaje más alto que la fuente.Esto permite que la corriente se mueva del drenaje a la fuente cuando se aplica el voltaje a la puerta, controlando el flujo de corriente entre el drenaje y la fuente.VDD proporciona la potencia necesaria para que el FET controle el flujo de corriente y realice sus funciones de conmutación o amplificación.En CMOS Circuits, VDD alimenta las puertas lógicas digitales, ayudándoles a procesar y enviar señales digitales.

VSS Tensión en la fuente

VSS significa voltaje en la fuente.Este término se refiere al voltaje de suministro negativo conectado a la parte de origen de un FET de canal N.El SS en VSS lo muestra como un voltaje de la fuente de alimentación.

El voltaje VSS va a la fuente de un FET de canal N.Para que el FET funcione correctamente, la fuente debe estar a un voltaje más bajo que el drenaje.Esta configuración se asegura de que el FET pueda controlar el flujo de corriente entre el drenaje y las partes de la fuente de manera efectiva.VSS a menudo actúa como referencia terrestre en estos circuitos, dando un punto de referencia estable para la operación del FET.Al definir el nivel de voltaje cero en el circuito, VSS ayuda a mantener los niveles de voltaje adecuados en todo el dispositivo, lo que le permite funcionar de manera confiable.

6. Diferencias y ejemplos de VCC, VDD, VEE, VSS y GND en electrónica

VBAT (batería de voltaje) es un voltaje utilizado para mantener registros de respaldo y el reloj en tiempo real (RTC) que se ejecuta cuando la fuente de alimentación principal (VDD) está apagada.Esto significa que incluso si la fuente de energía primaria no está disponible, las funciones básicas como la retención de memoria y el cronometraje continúan funcionando.Esto es útil en aplicaciones que necesitan operación continua, como mantener el tiempo en un reloj o preservar datos en la memoria.

VCC

• El uso de VCC es el voltaje de suministro positivo para los circuitos que utilizan transistores de unión bipolar (BJTS) y amplificadores operativos.Proporciona la energía necesaria para alimentar estos componentes.

• Conexión del colector VCC está directamente conectado al terminal del colector de BJT de tipo NPN.Esta conexión proporciona el voltaje requerido para que el transistor funcione correctamente.El colector debe tener un potencial más alto que el emisor para permitir que la corriente fluya del colector al emisor.Esto es necesario para las operaciones de amplificación y conmutación del transistor.En los amplificadores operativos, VCC suministra la potencia necesaria para que el amplificador operacional funcione dentro de su rango de voltaje previsto, lo que le permite amplificar las señales con precisión.

Vina

• El uso VEE sirve como voltaje de suministro negativo para circuitos utilizando BJTS y amplificadores operativos.Proporciona un punto potencial más bajo en el circuito.

• La conexión del emisor VEE está directamente conectada al terminal del emisor de BJT de tipo NPN.Esto asegura que el emisor esté sesgado correctamente con un voltaje negativo, que es necesario para el funcionamiento adecuado del transistor.El emisor debe tener un potencial más bajo que la base para que el transistor conduzca correctamente.En muchos diseños de circuitos, VEE está conectado al suelo o un potencial más bajo que el suelo, lo que ayuda al transistor a funcionar correctamente.Esta configuración permite un flujo de corriente estable y una amplificación o conmutación precisa de la señal.

VDD

• El uso VDD es el voltaje de suministro positivo utilizado en circuitos que emplean transistores de efectos de campo (FET) y tecnología complementaria de óxido de metal-óxido (CMOS).Alimenta los circuitos internos y las puertas lógicas de estos dispositivos.

• Drame ConnectionVDD está directamente conectado al terminal de drenaje de FET de canales N.Esta conexión suministra el voltaje requerido para el drenaje, lo que permite que el FET controle el flujo de corriente entre el drenaje y la fuente.El drenaje debe estar a un voltaje más alto que la fuente para que la corriente fluya desde el drenaje hasta la fuente.En los circuitos CMOS, VDD proporciona la potencia necesaria para que las puertas lógicas digitales funcionen correctamente, permitiendo el procesamiento y transmisión de señales digitales.

VSS

• El uso VSS representa el voltaje de suministro negativo en circuitos con dispositivos FET y CMOS.Sirve como punto de referencia para el terminal fuente en estos dispositivos.

• La conexión de origen VSS está directamente conectada al terminal de origen de FET de canales N.Esto asegura que la fuente tenga un potencial más bajo en comparación con el drenaje, que es necesario para que el FET funcione correctamente.VSS a menudo sirve como referencia terrestre en estos circuitos, manteniendo la estabilidad y el funcionamiento adecuado de los dispositivos FET y CMOS.Al proporcionar un punto de referencia estable, VSS ayuda a garantizar un rendimiento constante y un funcionamiento confiable de los transistores y las puertas lógicas dentro del circuito.

GND (tierra de potencia y tierra de señal)

GND, o tierra, es el punto de referencia de voltaje en un circuito.Actúa como una ruta de retorno común para la corriente eléctrica y ayuda a mantener un entorno de voltaje estable dentro del circuito.

• El suelo de energía utilizado para dispositivos de red de alta corriente y amplificadores de potencia, Power Ground proporciona una referencia estable para circuitos de alta potencia.Este tipo de tierra asegura que las altas corrientes en los circuitos de potencia no interfieran con los componentes sensibles en el circuito.

• La tierra de la señal utilizada para los circuitos de baja corriente o de señal, la tierra de la señal garantiza un punto de referencia libre de ruido para componentes de procesamiento de señal sensible.Se necesitan técnicas de conexión a tierra adecuadas para minimizar el ruido y la interferencia, lo que puede degradar el rendimiento del circuito.Al proporcionar un punto de referencia estable, la tierra de señal ayuda a garantizar una transmisión y procesamiento precisos de la señal.

Conclusión

Conocer y usar VCC, VDD, VEE, VSS y GND correctamente es muy útil para diseñar y operar circuitos electrónicos con éxito.VCC es el voltaje de suministro positivo para los transistores de unión bipolar y los amplificadores operativos, asegurándose de que estas piezas tengan la potencia que necesitan para trabajar.VDD es el voltaje de suministro positivo para los transistores de efectos de campo y los dispositivos CMOS, controlando el flujo de corriente necesario para su funcionamiento.VEE y VSS proporcionan los voltajes negativos necesarios para BJTS y FET, estableciendo el sesgo correcto y los puntos de referencia para el rendimiento estable.GND, o tierra, es el punto de referencia común para todos los voltajes en un circuito, asegurando la estabilidad y evitando las fluctuaciones que podrían interrumpir la operación del circuito.

Al comprender los roles y conexiones específicos de estos voltajes, puede diseñar circuitos más confiables y eficientes.Cada tipo de voltaje tiene un propósito distinto, que ayuda a las piezas electrónicas a trabajar juntas sin problemas.Con este conocimiento, puede resolver mejor problemas, mejorar el rendimiento del circuito y asegurarse de que todas las piezas funcionen juntas sin problemas.

Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]

1. ¿Cuál es la diferencia entre VCC y VEE?？

VCC y VEE son diferentes voltajes de la fuente de alimentación en circuitos que utilizan transistores de unión bipolar (BJTS).VCC es el voltaje positivo conectado al terminal del colector de BJT de tipo NPN.Permite que la corriente fluya del colector al emisor, permitiendo que el transistor amplifique o conmutara señales.VEE es el voltaje negativo conectado al terminal emisor de BJTS.Se asegura de que el emisor tenga un potencial más bajo que el coleccionista, que es necesario para que el transistor funcione correctamente.VEE ayuda a establecer las condiciones correctas para la operación estable.

2. ¿Qué voltaje es GND?

GND, o tierra, generalmente se establece a 0 voltios.Sirve como punto de referencia común para todos los demás voltajes en un circuito electrónico.Esto significa que todos los demás voltajes se miden en relación con GND, asegurando un entorno de voltaje estable dentro del circuito.

3. ¿Qué significa GND?

GND significa tierra.En los circuitos electrónicos, actúa como el punto de referencia para todas las mediciones de voltaje.Proporciona una ruta de retorno común para la corriente eléctrica, lo que ayuda a mantener la estabilidad y evitar cambios de voltaje que podrían afectar la operación del circuito.

4. ¿Qué es VCC, VDD y VSS?

VCC, VDD y VSS son tipos de voltajes de la fuente de alimentación en circuitos electrónicos.VCC es el voltaje positivo para los transistores de unión bipolar (BJTS) y los amplificadores operativos, proporcionando energía para su funcionamiento.VDD es el voltaje de suministro positivo para los transistores de efectos de campo (FET) y la tecnología CMOS, alimentando circuitos internos y puertas lógicas.VSS es el voltaje de suministro negativo o la referencia de tierra para los dispositivos FET y CMOS, que actúa como el punto de referencia para la operación estable.

5. ¿VSS o VDD es positivo?

VDD es positivo.Sirve como voltaje de suministro positivo en circuitos utilizando transistores de efectos de campo (FET) y tecnología CMOS, alimentando los circuitos internos y las puertas lógicas.VSS, por otro lado, suele ser el punto de referencia terrestre o negativo, proporcionando el voltaje de referencia estable necesario para la operación de estos dispositivos.