02 Pegel

In der Digitaltechnik werden als physikalische Größen zumeist die elektrische Spannung U oder die elektrische Stromstärke I verwendet. Insofern es sich um binäre Signale handelt, wird der Wert, der näher an +∞ liegt mit HIGH und der Wert, der näher an -∞ liegt, mit LOW bezeichnet.

Welche Spannungs- oder Stromwerte das konkret sind, hängt von der verwendeten Schaltkreisfamilie ab. Zwei auch heute noch populäre Schaltkreisfamilien sind die TTL- und die CMOS-Familie.

Die beiden Kürzel stehen für „Transistor-Transistor-Logik“ bzw. für „Complementary Metal-Oxide-Semiconductor„.

In der TTL-Familie hat der LOW-Pegel den Wert 0V und der HIGH-Pegel den Wert +5V. In der CMOS-Familie hat LOW ebenfalls den Wert 0V, aber der Spannungswert des HIGH-Pegels hängt von der Versorgungsspannung der Intergrierten Schaltung ab. Bei CMOS kann die Versorgungsspannung bis zu +15V betragen.

Bei beiden Familien gibt es Varianten in der jeweils zugrunde liegenden Technologie, um z.B. höhere Schaltgeschwindigkeiten oder geringere Leistungsaufnahmen zu realisieren.

Bei beiden Technologien werden zur Darstellung der Pegel LOW und HIGH Spannungsbereiche verwendet. Diese Spannungsbereiche variieren, je nach dem, ob es sich um einen Eingangspegel oder um einen Ausgangspegel handelt. Dies liegt u.a. auch daran, dass man sicher stellen möchte, dass ein Eingang einen LOW- oder HIGH-Pegel eines anderen Bausteins auch als solchen erkennt.

Man kann nun den beiden Pegeln LOW oder HIGH Zahlenwerte zuordnen. Wird dem Pegel LOW der Zahlenwert 0 und dem Pegel HIGH der Zahlenwert 1 zugeordnet, spricht man von positiver Logik.

Wird jedoch dem Pegel LOW der Zahlenwert 1 und dem Pegel HIGH der Zahlenwert 0 zugeordnet, spricht man von negativer Logik.

Nachfolgend mein Arbeitsblatt als PDF sowie zwei Datenblätter; eines zu einem TTL-IC und eines zu einem CMOS-IC: