En puertas lógicas, ¿se considera el valor de 3,5 V de voltaje alto o bajo?

Answer 1

Cada tipo diferente de puerta tiene su rango alto / indefinido / bajo.

Pero para la lógica de 5V, C es la respuesta más correcta.

Verá, el rango de entradas aceptables es mayor que el rango de salidas aceptables. Tenga en cuenta que el rango aceptable para una entrada High es de 3.5 a 5V, pero el rango aceptable de salida es de 4.44V a 5V. Eso es para evitar la ambigüedad. Gracias a TI por el gráfico.

Pero la lógica CMOS puede funcionar con voltajes más altos y más bajos, en cuyo caso los rangos son proporcionales. Entonces, si lo ejecuta en 10V, duplique los números.

Tenga en cuenta cuán diferentes son los otros tipos de puertas. Este gráfico es solo una vista parcial de los diferentes tipos de puertas. Todos tienen rangos ligeramente diferentes. Y los microcontroladores CMOS particulares también tienen diferentes rangos.

Entonces, para la lógica TTL de 5V, 3.5V está directamente en el rango alto. Para la lógica CMOS de 5V, 3.5V está a punto de ser un nivel alto. Para lógica de bajo voltaje, está fuera de rango.

Pero 5V es definitivamente un nivel lógico alto para CMOS o TTL 5V.

Así es como debe abordar cada pregunta de prueba de opción múltiple, que es la respuesta más correcta. Porque muy a menudo obtendrá otras respuestas que pueden ser correctas o correctas pero menos completas que una de las otras respuestas.

Answer 2

La pregunta no proporciona suficientes detalles para que sea respondida, por lo que en realidad la respuesta correcta es (d). La información que falta es la tensión de alimentación. En el caso de un circuito CMOS que funciona con 12V VCC, todas las demás opciones representan un nivel bajo. En el caso de un procesador moderno como un ARM, (a) es alto y (c) es “maldición, lo exploté”.

En el caso de TTL, ya sea que esté funcionando a 5V o 3.3V, bajo se define como <= 0.7V y alto se define como> = 2.4V, por lo que (a) y (c) serían correctos (aunque 5V podría dañarlo) si el VCC es 3.3V). Para la mayoría de los CMOS modernos, que pueden operar en un rango de voltajes, la especificación generalmente es baja <30%, alta> 70% de VCC, pero si los niveles de entrada se definen como “TTL”, por ejemplo, la serie 74ACT, el 0.7 Se aplican niveles de V / 2.4V.

En caso de duda, mire la hoja de datos de un chip. Los niveles de entrada siempre se especifican.

Típica serie 74LS TTL:

CMOS típico de la serie 4000:

Procesador CMOS típico (AVR):

Answer 3

El voltaje positivo por encima del 50% del voltaje lógico, según las convenciones lógicas reales, se considera como alto voltaje, y esto se considera como un ‘1’. Como son voltajes de 3.3 y 5V que se usan con frecuencia, concluyo que este es un ‘1’ con 5V.

Normalmente, el alto voltaje se considera como un ‘1’ si es mayor que el valor medio positivo del intervalo total, o voltaje lógico, esto es cierto para CMOS / y en su mayoría para todos los tipos de compuertas MOS reales para lógica general, pero para mayores lógica como TTL, el intervalo es de 5 v, pero 1,5 voltios fue el umbral, más bajo que esto se consideró como un cero ‘0’ y más alto que uno ‘1’. Esto no significa que algo que mide exactamente 1.5 voltios se considera ‘0.5’, es solo un margen o un intervalo, donde el voltaje podría pasar con el tiempo (mejor si es rápido). Además, los valores reales que se consideran cero: 0 o uno: 1 realmente se establecen en un espacio seguro alrededor de estos valores, digamos +/- 0.5V voltios alrededor de 1.5V en el caso de puertas lógicas TTL. Esto se debió a que TTL solo podía entregar 3.5 voltios como uno debido al diseño del circuito interno. Normalmente el umbral lógico es la mitad del voltaje lógico positivo. Hay dos voltajes lógicos estandarizados en uso hoy, y son + 3.3V y + 5V; entonces 3.5V sería definitivamente uno para una lógica de 5 V. Se aplicará el mismo razonamiento a todas sus preguntas, y qué tan bueno sea ‘1’ depende en gran medida del voltaje lógico utilizado por el circuito involucrado.

Hoy en día, toda la lógica de intefeace es CMOS (internamente puede ser de tipo mixto). También hay circuitos lógicos que permiten un mayor rango de voltajes de suministro, comenzando desde tan solo 1 V y tan alto como 15 V. Normalmente, toda esta circuitería utiliza 1/2 como umbral lógico, y considera el 30% y el 70% de la lógica positiva voltaje como el valor para el cálculo. citcuitry especial es el I2C cuyo estado lógico se basa más en la corriente que en el voltaje, y el voltaje lógico depende de toda la configuración, pero no es lo habitual.

Answer 4

La respuesta es (a) si su libro de texto habla de la familia lógica TTL 5V y (d) si está hablando de CMOS 5V.

Las familias lógicas para circuitos digitales determinan la
Margen de ruido (umbral de voltaje de entrada para circuitos digitales) y tiempo de respuesta (tiempos de subida y bajada).

Puede ver una buena tabla para familias lógicas aquí:
Márgenes de ruido del dispositivo lógico digital, niveles de conmutación IC

Cualquier voltaje de entrada dentro de un margen de ruido se considera inválido porque la salida es impredecible. Por ejemplo, la entrada de 3.5V a un dispositivo CMOS de 5V con VIH = 3.85V y VIL = 1.5V está dentro del margen de ruido y la salida del dispositivo es impredecible.

La pregunta debe haber especificado la familia lógica de la que se habla. Si no se enteró de la familia lógica mencionada en esta pregunta, no es totalmente su culpa.

Answer 5

Durante muchos años, casi toda la lógica era TTL, que funcionaba con 5 voltios y 3,5 voltios era una lógica “alta”. Entonces su libro fue correcto en su tiempo y lugar, 1970 a 1995 más o menos. Bueno, más o menos correcto, había un poco de CMOS y ECL en ese entonces que funcionaba de 2 a 15 voltios para CMOS y -5.5 para ECL.
Pero desde entonces los voltajes se han reducido, 3.3 voltios es un voltaje de suministro común para las placas base y la lógica alta es más de la mitad. Las CPU modernas usan voltajes de suministro aún más bajos, hasta 1 voltio.
Entonces, la respuesta correcta es “no hay forma de saberlo sin conocer la familia lógica y el voltaje de alimentación”. Sin embargo, si todo lo que el libro ha mencionado es usar +5 voltios para el suministro y TTL, entonces la respuesta es “3.5 voltios es alto”. Siempre debe tener en cuenta el contexto y los supuestos de la pregunta.

Answer 6

A menos que se le indique la tecnología de las puertas lógicas en cuestión, la única respuesta correcta es d).

Además, necesitaría saber si la condición especificada está en la entrada de una puerta o en la salida de una puerta. Las especificaciones son deliberadamente ligeramente diferentes en las entradas y salidas para proporcionar cierto nivel de inmunidad al ruido.

Answer 7

3.5V se considera de alto nivel. Lo que el instructor quiere decir con “diferente para diferentes puertas” es que puede variar debido al circuito, etc. El estado lógico bajo está entre 0 y .5V, mientras que 2.7V y 5V se consideran un estado lógico “alto”. A. y C. son las respuestas correctas.

Answer 8

Depende de la manera más importante de cuál es el voltaje de suministro lógico.
La pregunta tampoco está clara si define qué debería ser una salida o qué aceptará una entrada, que son diferentes por razones de margen de ruido.

Las reglas generales están indicadas para la mayoría de las familias lógicas para voltajes específicos.

Pero la especificación de la hoja de datos del dispositivo en cuanto a lo que constituye un valor alto o bajo tanto en la entrada como en la salida conocidos como VOL, VOH, IL e IH son los factores rectores cuando obedece las reglas de carga. Y, de hecho, los altos resultados generalmente se definen en términos de diferencia con respecto al riel positivo.

De hecho, sus posibles opciones de respuesta están todas equivocadas.
Para una lógica de riel de 5 V como TTL, LSTTL, HC, CMOS que funcionan a 5.25 V, 5 V o 3.5 legalmente permitidos, sería un alto voltaje lógico perfectamente aceptable.

Para la lógica CMOS, la respuesta correcta más probable sería “mayor que 2/3 de VDD”.

Answer 9

Stephen Greenfield y otros han respondido bien a la pregunta y no tengo nada más que ofrecer.