Spannungsbezeichnung

Spannungsbezeichnungen, die man in fast allen Schaltplänen und in Datenblättern findet, und die man mit EDA-Programmen erstellen kann, sind beispielsweise die folgenden:

Positive Spannung: V_DD, V_CC
Negative Spannung: V_SS, V_EE

Sie stammen aus dem angelsächsischen Sprachraum, wie das V für voltage, statt des im Deutschen üblichen U (von lateinisch urgere) für die elektrische Spannung, zeigt. Da viele große Halbleiter- und Gerätehersteller aus den USA stammen beziehungsweise stammten, haben diese Bezeichnungen weite Verbreitung gefunden. Die Index-Buchstaben (oft tiefer gestellt oder zumindest in kleinerer Schriftgröße dargestellt) D, S, C, und E entstanden dabei aus den Namen der Terminals (Anschlüsse) eines Transistors, beispielsweise Drain und Source (MOSFET) und Collector, Emitter (Bipolartransistor). Doppelte Indizes wie CC oder DD stehen in der Regel für die Versorgungsspannungen gegenüber Masse.

Spezifische Bezeichnungen

Die doppelte Indizierung ist in den meisten Fällen eine Pluralbildung, das heißt eine Verallgemeinerung. Es handelt sich also nicht um die Spannung an einem einzelnen bestimmten Pin des Bauteils. So bezeichnet zum Beispiel V_CC ursprünglich die Kollektor-Spannungen an mehreren Bauteilen. Absolute Unterscheidungen dieser Spannungsbezeichnungen, zum Beispiel zwischen V_CC und V_DD, sind seit dem abwechselnden/gleichzeitigen Einsatz von TTL-Logik und CMOS-Logik verwischt worden.

Hier sind einige der gängigsten Bezeichnungen im Überblick:

V_B – Spannung an der Basis
V_BB – Verbindung der Bulks (Wannen) der MOSFETs, meistens −5 V, also nicht die Spannung an den Basis-Pins mehrerer Transistoren!
V_BAT – Batteriespannung
V_BE – Spannung zwischen Basis und Emitter bei Bipolartransistoren
V_C – ist die Spannung am Kollektor (Collector) eines bipolaren Transistors
V_CC – Pluralbildung: Spannung an den Kollektoren, bei bipolaren ICs positive Versorgungsspannung
V_CE – Spannung zwischen Kollektor und Emitter bei Bipolartransistoren
V_CEsat – Spannung zwischen C und E im Sättigungszustand des Transistors
V_CM – Mittenspannung von integrierten Schaltkreisen bei asymmetrischer Spannungsversorgung
V_core – die Spannungsversorgung für die „wichtigen“ Chips wie CPU oder GPU
V_D – Spannung am Drain eines FETs
V_DS – Spannung zwischen Drain und Source bei FETs
V_DD – positive Versorgungsspannung von MOS-Schaltkreisen (die Stelle, an der viele „Drains“ der NMOS-Logik hängen)
V_DDQ – die Spannungsversorgung für Ausgangsbuffer eines Speicherchips
V_E – Spannung am Emitter
V_EE – Spannung an den Emittern, negative Versorgungsspannung z. B. bei ECL-ICs
V_G – Spannung am Gate
V_GS – Spannung zwischen Gate und Source bei FETs
V_IN – Eingangsspannung
V_MEM – die Spannungsversorgung für einen Memory Chip/Speicherbaustein, manchmal auch:
- V_DDR, V_DIMM oder ähnlich
V_OUT – Ausgangsspannung
V_PP – Spannungsdifferenz zwischen positiver und negativer Spitzenspannung (Peak to Peak), aber auch Programmierspannung bei (E)EPROMs und Mikrocontrollern
V_REF – Referenzspannung
V_RMS – root mean square, Effektivwert einer Spannung
V_S – Spannung am Source
V_SS – negative Versorgungsspannung von MOS-Schaltkreisen, oft identisch mit GND (siehe unten)
V_TT – Verbindung der Abschlusswiderstände (Terminatoren)

Allgemeine Bezeichnungen

Darüber hinaus gibt es noch allgemeinere Bezeichnungen für positive und negative Versorgungsspannungen, wie z. B.:

V₊ – positive Versorgungsspannung (sagt nichts über die Spannungshöhe aus!)
V₊₊ – positive Versorgungsspannung (sagt nichts über die Spannungshöhe aus!)
V₋ – negative Versorgungsspannung
V₋₋ – negative Versorgungsspannung
GND – 0 V, 0-Potenzial, Masse, Abkürzung für engl. „Ground“. Gegen dieses Potenzial wird die Spannung oder „Potenzialdifferenz“ gemessen. Das Spannungspotenzial positiver Spannungen ist höher als GND, negative Spannungen haben ein Spannungspotenzial das unterhalb von GND liegt. Umgangssprachlich wird GND oft fälschlicherweise als negative Versorgungsspannung bezeichnet. Ein angelegter (positiver oder negativer) Strom fließt über die GND-Leitung zurück zur Spannungsquelle.
CGND – „Chassis-Ground“ – also normalerweise mit dem Gehäuse verbunden
SGND – „Signal-Ground“ – oft für negative Spannungslevel in analogen Schaltungsteilen verwendet, z. B. Audio
DGND – „Digital-Ground“ – in Verbindung mit digitalen Bausteinen mit analogem Eingang
AGND – „Analog-Ground“ – analoge Signale in digitalen Bausteinen haben oft einen separaten Ground

Das Problem bei dieser Namensvergabe ist: Es handelt sich hierbei lediglich immer nur um Namen, keinesfalls um verbindliche Standards oder Normen. Bei der Vergabe solcher Namen im Schaltplandesign sollte man also stets große Sorgfalt walten lassen, und nur dann neue oder zusätzliche Namen einführen, wenn die betreffende Versorgungsspannung tatsächlich physikalisch von anderen in der Schaltung befindlichen Spannungen entkoppelt ist (beispielsweise über eine Drosselspule), und wenn sie an mehreren Bauteilepins Verwendung findet.

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