SONDA LOGICA

 

 

Serve per valutare con rapidità e sicurezza gli stati logici dei circuiti integrati TTL e CMOS.

Un segnale viene definito « analogico » quando può assumere con continuità valori compresi fra due limiti estremi di massimo e di minimo. Si definisce invece « digitale » quel segnale che può assumere soltanto due valori: lo zero logico e l'uno logico (« 0 » - « 1 »). In realtà lo zero e l'uno non corrispondono a valori ben definiti, bensì ad un'intera banda di valori che accentua ancor più l'impedenza degli stati logici dal valore della grandezza elettrica.

FAMIGLIE TTL E CMOS

Per esemplificare quanto ora asserito, prendiamo in esame i due più diffusi tipi di integrati digitali, quelli della famiglia TTL e quelli della famiglia CMOS. Ebbene, i primi, che vengono alimentati esclusivamente con la tensione continua di 5 V, danno luogo ai due stati logici « 0 » ed « 1 », rispettivamente per valori inferiori a + 0,4 V e superiori a + 2,4 V, come indicato a sinistra dello schema di figura 1. Tutti i valori di tensione compresi tra + 2,4 V e + 0,4 V sono da considerarsi anomali, ossia al di fuori dei normali limiti di funzionamento. Negli integrati CMOS non è possibile definire dei valori fissi delle zone logiche, dato che l'alimentazione può variare fra 3 V e 15 V; si possono tuttavia definire dei livelli relativi alla tensione di alimentazione pari al 30% e al 70%, come indicato sulla destra di figura 1. Anche negli integrati CMOS la zona intermedia è da considerarsi proibita, dando luogo a stati logici indefiniti.

Fig. 1 - In questi schemi vengono indicati i livelli relativi alle tensioni di alimentazione dei circuiti integrati TTL e CMOS e le zone degli stati logici e di non lavoro di entrambi.

Vogliamo ora precisare che i valori di soglia di + 0,4 V e di + 2,4 V, riportati sullo schema di figura 1, si riferiscono alle uscite degli integrati TTL. E ciò significa che, ad esempio, uno « 0 » logico in uscita sarà sempre inferiore a +0,4 V, mentre un « 1 » logico sarà superiore a + 2,4 V. Pertanto, se ci si riferisce alle entrate, i valori citati cambiano in questi: + 0,8 V (« 0 » logico) e + 2 V (« 1 » logico). E questo vuol dire che un integrato TTL, è in grado di riconoscere come « 0 » logico un livello inferiore a i 0,8 V, mentre riconosce un « 1 » logico nei valori superiori a + 2. Questi ultimi due valori sono sicuramente più significativi di quelli riferiti all'uscita.
Per stabilire lo stato logico, pur essendo ancora possibile l'uso. di un normale tester, conviene, per semplicità di manovre, servirsi di una sonda logica in grado di indicare, con la massima immediatezza, i livelli logici « 0 » e « 1 » nei punti circuitali di un apparato preso in esame. Ma un altro vantaggio, derivante dalla sonda logica, è quello di poter seguire le variazioni rapide di stato che, con uno strumento ad indice, passerebbe sicuramente inosservato