Voltaje de entrada del indicador de nivel lógico [cerrado]

Figura1.Elindicadordenivellógicosimple.

  

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ElindicadordenivellógicoessimplementeunbúferinversorquecontrolaelLED.Cuandolaentradaes"alta", la salida será "baja" y la corriente fluirá desde los +5 V a la salida del inversor. (El inversor 'hundirá' la corriente del LED). Cuando la entrada es baja, la salida será alta y no habrá voltaje en el LED, por lo que se apagará.

Algunas cosas:

• El chip inversor debe ser de la misma familia lógica que el circuito bajo prueba para que los niveles lógicos (voltajes de conmutación) coincidan.
• Se podrían usar inversores adicionales en paralelo para aumentar la capacidad de hundimiento actual.
• El chip del inversor debe estar conectado a +5 V y GND.

Figura 2. Voltajes de conmutación de nivel lógico.

La lógica digital se convirtió en el estándar porque solo hay dos estados de los que preocuparse: '0' o '1'. Eso significa que podemos permitir una cierta desviación de 0 V para una lógica 0 y una cierta desviación de +5 V para una lógica 1. Esto es importante porque si una compuerta está activando varias otras puertas, la carga hará que la tensión caiga un poco. Cada familia lógica tiene sus propios umbrales de conmutación debido a la construcción interna.

Lo que muestra la Figura 2 es:

• (1) El V _IH es el voltaje mínimo que se garantiza que se detectará como un '1'.
• (2) Para su familia TTL LS esto es 2.0 V y cualquier voltaje por encima de 2.0 dará una lógica 1.
• (3) El V _IL es el voltaje máximo que se garantiza que se detectará como un '0'.
• (4) Para su familia TTL LS, esto es de 0,8 V. Cualquier voltaje por debajo de eso dará un 0 lógico.

El gráfico también proporciona otros parámetros que puedes leer.

Hagamos esto en tres etapas:

• Su esquema muestra que el LED requiere una baja tensión en su cátodo para encenderse, ya que su ánodo está conectado a + 5 V a través de una resistencia.

• Su esquema también muestra una puerta inversora (NO), lo que significa que un 1 lógico en su entrada causará un 0 lógico en su salida y viceversa.

  Un 0 lógico en la salida del inversor será un voltaje (relativamente) bajo, y eso es cuando se encenderá el LED. Como se explicó anteriormente, un 0 lógico en la salida del inversor resultará de que se detecte un 1 lógico en su entrada.

  Por lo tanto: Lógica 1 en la entrada = LED encendido.

• Entonces, ¿cuál es el voltaje para un 1 lógico en la entrada de la puerta del inversor? Eso depende de la familia lógica de esa puerta, y para algunas familias lógicas, también depende de la tensión de la fuente de alimentación utilizada para esa puerta (que, aunque no se muestra en su esquema, es probable que también asumamos que es + 5V).

  Puede encontrar la respuesta en la hoja de datos para cualquier familia lógica que se use para eso.

  • Un voltaje de entrada por encima de V_IH definitivamente se considerará como un 1 lógico y hará que el LED se encienda (encendido).

  • Un voltaje de entrada por debajo de V_IL definitivamente se considerará como un 0 lógico y hará que el LED esté apagado (off).

  • Un voltaje de entrada entre V_IL y V_IH podría hacer que el LED esté encendido o apagado, no puede estar seguro de ninguno de los resultados.

Mientras he estado escribiendo, ha agregado que el chip es un 74LS00 alimentado desde + 5V, por lo que en realidad la puerta del inversor en el esquema será una puerta NAND del LS00, con sus dos entradas conectadas entre sí.

Puede encontrar los niveles de voltaje de entrada que mencioné anteriormente, en la hoja de datos del LS00, y son los umbrales de entrada estándar para todos los dispositivos de la familia LS TTL (por razones de compatibilidad):

• V_IL = 0.8V
• V_IH = 2.0V