Pin de fuente de alimentación del CI

Conexiones de alimentación para circuitos integrados

Los pines de fuente de alimentación de CI denotan terminales de suministro de voltaje y corriente en ingeniería eléctrica , electrónica y en diseño de circuitos integrados . ^[a]Los circuitos integrados (CI) tienen al menos dos pines que se conectan a los rieles de alimentación del circuito en el que están instalados. Estos se conocen como pines de fuente de alimentación . Sin embargo, el etiquetado de los pines varía según la familia de CI y el fabricante. La notación de doble subíndice generalmente corresponde a una primera letra en una notación de los terminales de una familia de CI determinada (transistores) (por ejemplo, suministro V _DD para un terminal de drenaje en FET, etc.).

Etiquetado típico de pines de suministro
	Convertidor bipolar de potencia NPN ^[b]	N-FET			CA/CC ^[c]	corriente continua	corriente continua
Tensión de alimentación positiva	V _CC / V _BB	V.D.D.	V+	V _S+	Número de bastidor	VDD	Virginia
Tensión de alimentación negativa	V _EE	V.SS.	V−	V _S−
Suelo	Tierra	Tierra	0	0	Tierra	Tierra	Tierra

Las etiquetas más simples son V+ y V− , pero el diseño interno y las tradiciones históricas han llevado a que se utilicen otras etiquetas. V+ y V− también pueden referirse a las entradas de voltaje no inversoras (+) e inversoras (−) de los circuitos integrados, como los amplificadores operacionales .

En el caso de las fuentes de alimentación, a veces uno de los rieles de alimentación se denomina tierra (abreviado como "GND"): los voltajes positivos y negativos son relativos a la tierra. En la electrónica digital, los voltajes negativos rara vez están presentes y la tierra casi siempre es el nivel de voltaje más bajo. En la electrónica analógica (por ejemplo, un amplificador de potencia de audio ), la tierra puede ser un nivel de voltaje entre el nivel de voltaje más positivo y el más negativo.

Si bien la notación de subíndice doble , donde las letras subíndices indican la diferencia entre dos puntos, utiliza marcadores de posición de aspecto similar con subíndices, la notación de subíndice de voltaje de suministro de doble letra no está directamente vinculada (aunque puede haber sido un factor influyente). ^[3]^[4]

BJT

Los circuitos integrados que utilizan transistores de unión bipolar tienen pines de alimentación V _CC (+, positivo) y V _EE (-, negativo), aunque V _CC también se utiliza a menudo para dispositivos CMOS. ^[2]^{: 71}

En los diagramas de circuitos y el análisis de circuitos, existen convenciones de larga data con respecto a la denominación de voltajes, corrientes y algunos componentes. ^[5] En el análisis de un transistor de unión bipolar, por ejemplo, en una configuración de emisor común , el voltaje de CC en el colector, el emisor y la base (con respecto a tierra) se puede escribir como V _C , V _E y V _B respectivamente.

Las resistencias asociadas con estos terminales de transistores pueden designarse como R _C , R _E y R _B . Para crear los voltajes de CC, el voltaje más alejado, más allá de estas resistencias u otros componentes si estaban presentes, a menudo se denominaba V _CC , V _EE y V _BB . ^[1] En la práctica, V _CC y V _EE se refieren entonces a las líneas de suministro positivas y negativas respectivamente en circuitos NPN comunes . ^[^{cita requerida}^] Tenga en cuenta que V _CC sería negativo y V _EE sería positivo en circuitos PNP equivalentes .

La VBB especifica el voltaje de suministro de polarización de referencia en la lógica ECL. ^[d_]

FET

Se aplicaron convenciones exactamente análogas a los transistores de efecto de campo con sus terminales de drenaje, fuente y compuerta. ^[5] Esto llevó a que V _D y V _S se crearan mediante voltajes de suministro designados V _DD y V _SS en las configuraciones de circuitos más comunes . En equivalencia con la diferencia entre bipolares NPN y PNP, V _DD es positivo con respecto a V _SS en el caso de FET y MOSFET de canal n y negativo para circuitos basados en FET y MOSFET de canal p .

CMOS

Los circuitos integrados CMOS generalmente han tomado prestada la convención NMOS de V _DD para positivo y V _SS para negativo, aunque los rieles de suministro positivo y negativo se conectan a los terminales de fuente (el suministro positivo va a las fuentes PMOS, el suministro negativo a las fuentes NMOS).

En muchos circuitos digitales y analógicos de una sola fuente de alimentación, la fuente de alimentación negativa también se denomina "GND". En los sistemas de alimentación de "riel dividido" hay múltiples voltajes de alimentación. Algunos ejemplos de estos sistemas son los teléfonos móviles modernos, con GND y voltajes como 1,2 V, 1,8 V, 2,4 V, 3,3 V, y los ordenadores, con GND y voltajes como −5 V, 3,3 V, 5 V, 12 V. Los diseños sensibles a la potencia suelen tener múltiples rieles de alimentación a un voltaje determinado, que se utilizan para conservar energía apagando las fuentes de alimentación de los componentes que no están en uso activo.

Los circuitos más avanzados suelen tener pines que llevan niveles de voltaje para funciones más especializadas, y estos generalmente están etiquetados con alguna abreviatura de su propósito. Por ejemplo, V _USB para la alimentación entregada a un dispositivo USB (nominalmente 5 V), V _BAT para una batería o V _ref para la tensión de referencia para un convertidor analógico a digital . Los sistemas que combinan circuitos digitales y analógicos a menudo distinguen las conexiones a tierra digitales y analógicas (GND y AGND), lo que ayuda a aislar el ruido digital de los circuitos analógicos sensibles. Los dispositivos criptográficos de alta seguridad y otros sistemas seguros a veces requieren fuentes de alimentación independientes para sus subsistemas no cifrados y cifrados ( rojo/negro ) para evitar fugas de texto sin formato sensible.

BJT y FET mixtos

Aunque todavía se utilizan de forma relativamente común, estas designaciones de fuentes de alimentación específicas de dispositivos tienen una relevancia limitada en circuitos que utilizan una combinación de elementos bipolares y FET, o en aquellos que emplean transistores NPN y PNP o FET de canal n y p . Este último caso es muy común en los chips modernos, que a menudo se basan en tecnología CMOS , donde la C significa complementario , lo que significa que los pares complementarios de dispositivos de canal n y p son comunes en todos ellos.

Estas convenciones de nomenclatura eran parte de un panorama más amplio, donde, para continuar con los ejemplos de transistores bipolares, aunque el FET sigue siendo completamente análogo, las corrientes de CC o de polarización que entran o salen de cada terminal se pueden escribir I _C , I _E e I _B . Aparte de las condiciones de CC o de polarización, muchos circuitos de transistores también procesan una señal de audio, video o radiofrecuencia más pequeña que se superpone a la polarización en los terminales. Se utilizan letras minúsculas y subíndices para referirse a estos niveles de señal en los terminales, ya sea pico a pico o RMS según sea necesario. Entonces vemos v _c , v _e y v _b , así como i _c , i _e e i _b . Usando estas convenciones, en un amplificador de emisor común, la relación v _c / v _b representa la ganancia de voltaje de pequeña señal en el transistor, y v _c / i _b la transresistencia de pequeña señal , de la cual se deriva el nombre transistor por contracción. En esta convención, v _i y v _o generalmente se refieren a los voltajes de entrada y salida externos del circuito o etapa. ^[5]

Se aplicaron convenciones similares a circuitos que involucraban tubos de vacío o válvulas termoiónicas , como se los conocía fuera de los EE. UU. Por lo tanto, vemos que V _P , V _K y V _G se refieren a voltajes de placa (o ánodo fuera de los EE. UU.), cátodo (nótese K , no C ) y rejilla en análisis de circuitos de triodo , tetrodo y pentodo de vacío . ^[5]

Véase también

Notas

^ En relación con el "voltaje y la corriente". ^[1]^{: 1-5–1-6}
^ Usado por convención. ^[2]^{: 71}^[1]^{: 1-5–1-6}
^ Es decir, la energía suministrada desde la fuente de alimentación al convertidor de energía, como el convertidor reductor, etc.
^ Esto se utiliza específicamente en dispositivos de lógica acoplada a emisor (ECL) TTL. La definición en sí está tomada de un libro de Motorola sobre ECL militar (MECL). ^[1]^{: 15–1-6}

Referencias

^ abcd Circuitos integrados MECL militares. Motorola. 1991. OCLC 27018658.
^ ab Horowitz, Paul (2015). El arte de la electrónica. Winfield Hill (3.ª ed.). Nueva York, NY, EE. UU. ISBN 978-0-521-80926-9.OCLC 904400036 .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
^ Micro E, 7. Circuitos integrados.
^ Amplificadores operacionales: algunas configuraciones y aplicaciones estándar, otoño de 2012. ^{[ enlace muerto permanente ‍ ]} Washington and Lee University, Lexington, VA.
^ abcd Alley, Charles L.; Atwood, Kenneth W. (1973). Ingeniería electrónica (tercera edición). Nueva York y Londres: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-02450-3.

[2] En relación con el "voltaje y la corriente". ^[1]^{: 1-5–1-6}

[4] Usado por convención. ^[2]^{: 71}^[1]^{: 1-5–1-6}

[5] Es decir, la energía suministrada desde la fuente de alimentación al convertidor de energía, como el convertidor reductor, etc.

[9] Esto se utiliza específicamente en dispositivos de lógica acoplada a emisor (ECL) TTL. La definición en sí está tomada de un libro de Motorola sobre ECL militar (MECL). ^[1]^{: 15–1-6}

[:1-1] Circuitos integrados MECL militares. Motorola. 1991. OCLC 27018658.

[:0-3] Horowitz, Paul (2015). El arte de la electrónica. Winfield Hill (3.ª ed.). Nueva York, NY, EE. UU. ISBN 978-0-521-80926-9.OCLC 904400036 .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )

[6] Micro E, 7. Circuitos integrados.

[7] Amplificadores operacionales: algunas configuraciones y aplicaciones estándar, otoño de 2012. ^{[ enlace muerto permanente ‍ ]} Washington and Lee University, Lexington, VA.

[AlleyAtwood-8] Alley, Charles L.; Atwood, Kenneth W. (1973). Ingeniería electrónica (tercera edición). Nueva York y Londres: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-02450-3.