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.

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