¿Qué es una Sonda lógica?
La sonda lógica o punta lógica normalmente es un instrumento simple y económico contenido dentro de un tubo parecido a un bolígrafo con LEDs indicadores que muestran el estado del punto bajo prueba.
Por lo general, las sondas lógicas se usan para probar circuitos digitales de las familias TTL o CMOS. Muchas puntas lógicas son capaces de alternar entre pruebas a circuitos de tecnología TTL y circuitos de tecnología CMOS accionando un switch.
La sonda lógica normalmente se alimenta del circuito bajo prueba mediante 2 cables con pinzas de cocodrilo. Un cable rojo se conecta al voltaje de la fuente y un cable negro se conecta al negativo de la fuente (normalmente 0 V o tierra)
¿Qué mediciones se puede hacer con una Sonda Lógica?
Normalmente, las puntas lógicas tienen 3 LEDs indicadores que muestran el estado del punto de prueba.
- Un estado lógico alto (“1”), normalmente se muestra con un LED rojo, se enciende.
- Un estado lógico bajo (“0”), normalmente se muestra con un LED verde, se enciende.
- Pulsos digitales: Algunas sondas lógicas tienen detección de pulsos. Cuando esto sucede, un tercer LED de color ámbar se enciende.
- Un punto de prueba en tri-estado (tres estados): Algunas sondas también detectan cuando el punto bajo prueba no tiene un estado lógico definido.
Christian Taube, CC BY-SA 2.5, vía Wikimedia Commons
Esto puede suceder cuando el circuito bajo prueba tiene una salida digital apagada y no existe un nivel lógico medible. Para indicar esta situación, muchas sondas lógicas apagan todos los LEDs.
Ventajas de una Sonda Lógica
- Bajo costo: El costo de fabricación es muy bajo y es posible fabricar una con poco esfuerzo.
- Facilidad de uso: Solo es necesario conectar la sonda al voltaje de alimentación del circuito y luego conectar la punta de prueba en el lugar de interés.
La desventaja más notoria es que la medida no es muy exacta: Solo muestra la existencia de un nivel lógico.
Parámetros típicos de una Punta Lógica
- Se mide un 1 Lógico cuando el nivel de entrada de señal TTL > 2,3 V ± 0,02 V CMOS > 70 % Vcc ± 10 %
- Se mide un 0 Lógico Cuando el nivel de entrada de señal TTL < 0,08 V ± 0,02 V CMOS < 30 % Vcc ± 10 %
- Tensión de alimentación máxima soportada: 20 V
- Rango de voltaje de alimentación: de 5 a 15 V
- Impedancia de entrada de señal: 1 Mega-Ohmio
- Frecuencia máxima de la señal de entrada: 20 MHz
- Ancho de pulso mínimo detectable: 30 ns.
5 Proyectos de punta lógica para experimentar
1- Punta lógica con dos transistores
Circuito muy sencillo que muestra la implementación de una punta lógica con dos transistores bipolares NPN en conexión Darlington.
Ese circuito encenderá el LED cuando en su entrada haya un “1” lógico y lo apagará cuando haya un “0” lógico. La fuente de 5 voltios que se utiliza puede ser la misma fuente que alimenta el circuito lógico bajo prueba.
2 – Punta lógica con inversores y diodo
Esta sencilla punta lógica con inversores es implementada con tres compuertas NOT (NO), un diodo rectificador, dos LEDs y dos resistencias.
La punta o sonda lógica permite determinar el estado lógico de un punto cualquiera en un circuito digital. La señal se aplica a la entrada IN.
3 – Cómo Hacer una Punta Lógica con Compuertas NOR (cir. impreso)
Esta punta lógica con compuertas NOR, es muy útil para todos los que desean tener un instrumento que mida los niveles lógicos de sus circuitos digitales.
Al ser un circuito implementado con circuitos integrados de la tecnología CMOS, su utilización se inclina más a la prueba de circuitos que utilizan esta tecnología.
4 – Sonda lógica sonora con 555
Motivo para usar una punta lógica sonora con 555: Muchas puntas lógicas utilizan LEDs para indicar visualmente el estado lógico del punto bajo prueba.
Esto causa que el usuario tenga que ver el punto bajo prueba y el LED al mismo tiempo. Esto podría causar posibles errores en la medición y hasta podría dañar el equipo bajo prueba debido a movimientos involuntarios de la punta o sonda lógica.
5 – Punta lógica con display 7 segmentos
Esta punta lógica con display 7 segmentos está diseñada con tecnología TTL y no utiliza los LEDs para indicar los niveles lógicos alto y bajo, que se encuentran en muchas de las puntas lógicas que hay en el mercado.
El circuito muestra la letra H cuando hay un “1” lógico o la letra L cuando hay un “0” lógico.
