راجع هذه المقالة للتعرف على الاختلافات المهمة بين VCC وVEE وVDD وVSS. تعرف على مصدر هذه المصطلحات وتطبيقاتها في مجال الإلكترونيات العملية.
المقدمة
على الأرجح، لقد واجهت أحد المصطلحات VCC أو VEE أو VDD أو VSS في تعاملك اليومي مع الإلكترونيات.
ربما تمثل هذه الرموز مصادر الطاقة للدوائر الإلكترونية أو الدوائر المتكاملة.
ومع ذلك، هل تساءلت عن معنى كل حرف محدد في هذه الرموز؟
سوف تتعلم كل شيء عن هذا هنا. ستتعلم أيضًا بعض التطبيقات العملية التي تستخدم هذه المصطلحات في مخططاتك.
ما هو VCC في شكله الكامل في الإلكترونيات؟
يستخدم المصممون عمومًا VCC في الدوائر الكلاسيكية ذات ترانزستور الوصلة ثنائي القطب (BJT).
BJT هو جهاز يستخدم لتضخيم الإشارة الكهربائية أو التحكم فيها. إنه في الأساس جهاز يتم التحكم فيه حاليًا.
كما سترى أدناه، BJT عبارة عن مكون ثلاثي الأطراف مع مجمع المسامير (C)، والباعث (E)، والقاعدة (B).
الأمر الفريد في BJTs هو أنها يجب أن تكون متحيزة لتعمل بشكل مناسب. بشكل عام، التكوين النموذجي لـ BJT هو تكوين الباعث المشترك.
وبالنظر عن كثب إلى الدائرة، يمكن للمرء أن يرى أن مصدر الطاقة الخاص بها هو VCC. من المعتقد تقليديًا أن مصطلح VCC يأتي من معرفة أن هذا المصدر يزود جهد المجمع أو VC.
يميز رمز CC المزدوج VCC (مصدر الطاقة لمجمع الترانزستور) عن VC (الجهد عند طرف المجمع).
ومع ذلك، سترى أيضًا رمز VCC مرتبطًا بدبابيس الطاقة الخاصة ببعض الدوائر المتكاملة، خاصة تلك الكلاسيكية.
تستخدم هذه الرقائق تقنية تصنيع قديمة (لكن تمت تجربتها واختبارها) باستخدام BJTs.
فيما يلي مثال لشريحة تسمى مضخم التشغيل UA 741 من شركة National Semiconductor.
يتكون البناء الداخلي لهذا IC بشكل أساسي من BJTs. يتم توصيل طرف VCC في الغالب لتزويد دبابيس مجمع الترانزستورات الموجودة في الدائرة بالطاقة.
ما هو VEE في شكله الكامل في الإلكترونيات؟
مثل VCC، يأتي VEE من دبوس آخر على BJT يسمى الباعث. الجهد على طرف الباعث هو VE أو جهد الباعث.
وبهذا، وُلد مصطلح VEE، الذي يزود دبوس الباعث بالطاقة أو الأرض، لتمييزه عن VE.
عادةً ما يتعامل مهندسو تخطيط الدوائر مع VEE على أنه مساوٍ للأرض في تكوين باعث مشترك أساسي.
ومع ذلك، هناك أنواع مختلفة من التكوينات للباعث المشترك. أحد هذه التكوينات هو دائرة باعث مستقرة.
تحتوي هذه الدائرة على مقاومة متصلة بين طرف الباعث والأرض؛ وبالتالي، VEE وGND غير متساويين في هذه الدائرة.
مرة أخرى، على غرار VCC، ستجد العديد من الرقائق الكلاسيكية التي تحمل رمز VEE كمصدر للطاقة.
يتم إنشاء هذه الرقائق بشكل عام داخليًا من BJTs. عادة، يقوم المصممون بتوصيل هذه الأطراف بـ GND أو الإمكانات السلبية.
ومع ذلك، فإن بعض الرقائق تميز طرف VEE عن الطرف الأرضي من خلال تحديد أن طرف VEE يتطلب جهد إمداد سلبي.
فيما يلي مثال لشريحة تسمى دائرة معدد الإرسال/مزيل تعدد الإرسال التناظرية CD74HC4051.
إذا كان لديك مصدر جهد واحد فقط ولا تحتاج إلى جهد سلبي، فيجب أن تكون قادرًا على توصيل VEE وGND.
ما هو VDD في شكله الكامل في الإلكترونيات؟
إذا كان VCC قد ولد من دوائر BJT، فإن مصطلح VDD يأتي من دوائر FET (أو ترانزستور التأثير الميداني).
مثل BJTs، يستخدم المصممون في الغالب FETs لتضخيم الإشارة الكهربائية أو التحكم فيها. FETs هي مكونات ذات ثلاث أطراف: D للصرف، وG للبوابة، وS للمصدر.
على عكس BJTs، فإن FETs هي في الأساس أجهزة يتم التحكم فيها بالجهد. تتمتع FETS أيضًا بممانعات إدخال أعلى من نظيرتها BJT.
يوجد أدناه دائرة FET بسيطة (على وجه التحديد، نوع MOSFET). وبالنظر عن كثب، يمكن للمرء أن يرى أن مصدر الطاقة الخاص به هو VDD، الذي يعمل على تشغيل دبوس التصريف.
من المعتقد تقليديًا أن مصطلح VDD جاء من معرفة أن هذا المصدر يوفر جهد التصريف أو VD.
يميز تدوين DD المزدوج VDD (مصدر الطاقة لاستنزاف الترانزستور) عن VD (الجهد عند طرف الصرف).
بالإضافة إلى ذلك، سترى رمز VDD مرتبطًا بمنافذ الطاقة الخاصة ببعض الدوائر المتكاملة، خاصة الأحدث منها.
تستخدم هذه الرقائق تقنية تصنيع أكثر كفاءة باستخدام FETs. تعتبر الدوائر المتكاملة المصنوعة من FETs أكثر استقرارًا في درجة الحرارة، ولها كثافة تعبئة ترانزستور أعلى، وأسهل في التصنيع.
يوجد أدناه مثال على شريحة، وهي وحدة تحكم دقيقة تسمى PIC16F877A من شركة Microchip Technology، والتي تستخدم تقنيات تصنيع FET.
ما هو VSS في شكله الكامل في الإلكترونيات؟
مثل VDD، يأتي VSS من طرف آخر على جهاز FET يسمى المصدر. يُسمى الجهد الموجود على طرف المصدر هذا VS، أو جهد المصدر.
يوفر VSS الطاقة أو الأرض إلى طرف المصدر هذا. يميز SS المزدوج في مصطلح VSS مصدر VSS عن VS أو جهد المصدر.
لاحظ أن VSS يمكن أن يساوي الأرض في تكوين FET الأساسي لقناة N.
مرة أخرى، على غرار VDD، ستجد العديد من الرقائق الحديثة التي تحمل رمز VSS كمصدر للطاقة. عادةً ما يقوم مصممو الدوائر بتوصيل هذه الأطراف بـ GND أو الإمكانات السلبية.
كما تمت مناقشته سابقًا في مصطلح VDD، يتم إنشاء هذه الرقائق بشكل عام داخليًا من تقنية FET الحديثة.
مثال المتحكم الدقيق IC PIC16F877A لديه VSS كدبوس أرضي، كما هو موضح أدناه.
سيؤدي استخدام هذه الشريحة على الدائرة إلى إظهار الاتصالات بين VDD وVSS. أدناه، تطبق الدائرة +5V على VDD، الذي يزودها إلى منافذ VDD الخاصة بـ MCU.
تزود الدائرة دبابيس VSS الخاصة بـ MCU بإمكانية أرضية أو صفر. هذه الدائرة النموذجية تومض بمصباح LED باستخدام متحكم دقيق.
بالإضافة إلى ذلك، يتم نسخ البرنامج الثابت على وحدة MCU لإنجاز هذه المهمة. لاحظ أن الإمكانات الأرضية للدائرة كلها مرتبطة بـ VSS.
خاتمة
لقد تعلمت المصطلحات VCC وVDD وVEE وVSS هنا. في الغالب، هذه هي دبابيس إمداد الطاقة التي توفر الطاقة لدائرة إلكترونية أو شريحة.
تم اشتقاق VCC من جهد المجمع لـ BJT، وVDD من جهد التصريف لـ FET، وVEE من جهد الباعث لـ BJT، وVSS من جهد المصدر لـ FET.
تذكر أيضًا أنه على الرغم من أن أطراف VEE وVSS تتصل في الغالب بالأرض، إلا أنها يمكن أن تحتوي أيضًا على إمكانات سلبية بناءً على تطبيق دوائرك.