Teoricamente o nível alto (high), correspondente ao bit 1, deveria ser 5 volts e o nível baixo (low), correspondente ao bit 0, deveria ser zero volt.
Na prática, existe uma tolerância para estes valores, chamada margem de ruído, como vemos no gráfico I.
Saber isso é importante para o técnico reparador; vejamos por quê.
Uma porta TTL “entende” como nível alto em suas entradas valores de tensão entre 5 volts e 2 volts e como níveis baixos entre 0 volts e 0,8 volts.
Olhando atentamente o gráfico I, vemos que tensões entre 0,8 volts e 2 volts na entrada de uma porta TTL caem numa região de indeterminação, ou seja, tanto pode ser interpretada como nível alto ou baixo.
Por outro lado, tensões entre 0,5 volts e 2,4 volts na saída tanto podem ser interpretadas como nível alto ou baixo, ou seja, também uma indeterminação.
O técnico reparador que sabe estes conceitos saberá interpretar com mais precisão as leituras de tensões em circuitos digitais e entende por que o comportamento do equipamento fica “doidinho”, de repente.
Aliás, vale mais a pena utilizar uma ponta lógica do que um multímetro, quando estamos a analisar possíveis falhas em circuitos digitais, mas isso fica para as aulas do meu curso.
Níveis lógicos em portas CMOS
A principal diferença entre os TTL e os CMOS era alimentação.
Em vez dos “rígidos” 5 volts dos TTL, as primitivas portas da família CMOS, introduzidas pela RCA em 1968, eram mais flexíveis com relação a alimentação dos seus CIs que permitia ir de 3 volts a 15 volts.
Entretanto, esta, relativamente ampla, faixa de alimentação dos CMOS mudava a maneira como os níveis lógicos seriam interpretados pelas portas que iriam depender da escolha da tensão de alimentação feita pelo projetista.
Assim, os níveis lógicos foram condicionados à tensão de alimentação. Uma maneira prática de se determinar estes níveis á a seguinte:
- Nível lógico ALTO mínimo igual 2/3 da tensão de alimentação.
- Nível lógico ALTO máximo igual tensão de alimentação.
- Nível lógico BAIXO mínimo igual zero volt.
- Nível lógico BAIXO máximo igual 1/3 da tensão de alimentação.
Suponhamos que o projetista escolha 9 volts para alimentar seu projeto então, teremos:
- Nível Lógico de Entrada ALTO entre 6 e 9 volts.
- Nível Lógico de Entrada BAIXO entre zero e 3 volts.
