¿Qué son los Niveles lógicos?
En los circuitos digitales es muy común referiste a las entradas y salidas que tienen las compuertas AND, compuerta OR y otros muchos circuitos integrados digitales, como si estas fueran altos o bajos. (niveles lógicos altos o bajos). A la entrada alta se le asocia un “1” y a la entrada baja un “0”. Lo mismo sucede con las salidas.
Si estuviéramos trabajando con circuitos integrados TTL que se alimentan con +5 voltios, el “1” se supondría que tiene un voltaje de +5 voltios y el “0” un voltaje de 0 voltios.
Esto es así en un análisis ideal de los circuitos digitales. En la realidad, estos valores son diferentes. Los circuitos integrados trabajan con valores de entrada y salida que varían de acuerdo a la tecnología del circuito integrado.
Niveles lógicos en tecnologías TTL, CMOS y HC
En la tabla anterior se muestran niveles de voltaje para diferentes familias lógicas y un rango de valores para el cual se acepta un nivel (sea este “0” o “1”).
- En las compuertas TTL un nivel lógico de “1”, será interpretado como tal, mientras el voltaje de la entrada esté entre 2 y 5 Voltios.
- En la tecnología CMOS una nivel lógico de “0”, será interpretado como tal, mientras el valor de voltaje de la salida esté entre 0V. y 1.5 V
Nota: La tecnología HC (High speed CMOS): es un caso especial de la tecnología CMOS: La Serie HC tiene niveles lógicos compatibles con tecnología TTL.
Voltajes y corrientes de entrada y salida máximos y mínimos, para el diseño con circuitos integrados digitales
- Un voltaje de entrada nivel alto se denomina VIH
- Un voltaje de entrada nivel bajo se denomina VIL
- Un voltaje de salida nivel alto se denomina VOH
- Un voltaje de salida nivel bajo se denomina VOL
Además de los niveles de voltaje, también hay que tomar en cuenta, las corrientes presentes a la entrada y salida de las compuertas digitales.
- La corriente de entrada nivel alto se denomina: IIH
- La corriente de entrada nivel bajo se denomina IIL
- La corriente de salida nivel alto se denomina: IOH
- La corriente de salida nivel bajo se denomina IOL
Estos valores de corriente de salida pueden obtenerse con ayuda de la ley de Ohm. Io = Vo/RL, donde:
- Io: es la corriente de salida
- Vo: es el voltaje de salida
- RL: es el resistor de carga o su equivalente conectado a la salida.
La mayoría de los parámetros anteriores se obtienen de las hojas de datos de los fabricantes de los circuitos integrados.
