Níveis lógicos

TTL Logic Levels

Uma maioria dos sistemas que usamos dependem de níveis de 3.3V ou 5 V TTL. TTL é um acrónimo de Transistor-Transistor Logic. Baseia-se em circuitos construídos a partir de transístores bipolares para conseguir comutar e manter estados lógicos. Os transístores são basicamente de fantasia para comutadores controlados electricamente. Para qualquer família lógica, há uma série de níveis de tensão limite a conhecer. Abaixo encontra-se um exemplo de níveis TTL padrão de 5V:

VOH — Nível mínimo de Tensão de SAÍDA que um dispositivo TTL fornecerá para um sinal ALTO.

VIH — Nível mínimo de Tensão de SAÍDA a ser considerado um ALTO.

VOL — Nível máximo de Tensão de SAÍDA que um dispositivo fornecerá para um sinal BAIXO.

VIL — Nível Máximo de Tensão de SAÍDA a ser considerado um BAIXO.

Você notará que a tensão mínima de saída ALTA (VOH) é de 2,7 V. Basicamente, isto significa que a tensão de saída do dispositivo que conduz HIGH será sempre pelo menos 2,7 V. A tensão mínima de entrada ALTA (VIH) é 2 V, ou basicamente qualquer tensão que seja pelo menos 2 V será lida como uma lógica 1 (ALTA) para um dispositivo TTL.

Vocês também notarão que existe uma almofada de 0,7 V entre a saída de um dispositivo e a entrada de outro. Isto é por vezes referido como margem de ruído.

Likewise, a tensão máxima de saída BAIXA (VOL) é de 0,4 V. Isto significa que um dispositivo que tente enviar uma lógica 0 será sempre inferior a 0,4 V. A tensão máxima de entrada BAIXA (VIL) é 0,8 V. Assim, qualquer sinal de entrada que esteja abaixo de 0,8 V ainda será considerado uma lógica 0 (BAIXA) quando lido no dispositivo.

O que acontece se tiver uma tensão que esteja entre 0,8 V e 2 V? Bem, o seu palpite é tão bom como o meu. Honestamente, esta gama de voltagens é indefinida e resulta num estado inválido, muitas vezes referido como flutuante. Se um pino de saída no seu dispositivo for “flutuante” nesta gama, não há certeza de qual será o resultado do sinal. Pode saltar arbitrariamente entre HIGH e LOW.

Aqui está outra forma de ver as tolerâncias de entrada / saída para um dispositivo TTL genérico.