Логический пробник схема: СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОБНИКА

СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОБНИКА

   Всем привет. Сегодня хочу представить вам логический пробник, которым пользуюсь уже пару лет. Не всегда радиолюбитель может позволить приобрести себе необходимые приборы, предназначенные для диагностики и настройки радиоэлектронных устройств. Вот и приходится придумывать разнообразные приставки к уже имеющимся в домашней радиолаборатории измерительным приборам, или паять собственные приборы, позволяющие проводить измерения или только регистрацию уровней необходимой величины.

Принципиальная схема логического пробника

Печатная плата логического пробника

   Часто использование пробников даже более оправдано, чем измерительных приборов, поскольку бывает достаточно проконтролировать лишь наличие сигнала, а его точное значение и параметры необязательно. Получается, что в подобных ситуациях точная измерительная техника только зря отнимает внимание и время.

   Пробник может использоваться для настройки или наладки цифровых радиоэлектронных устройств, и проверки, есть ли сигнал на входе и выходе того или иного прибора (например для различных мигалок, мультивибраторов, сирен). Он имеет небольшие габариты, у меня тестер поместился в коробочке из-под

тик-так.

   Логический пробник позволяет отображать состояние логического нуля и логической единицы, наличие импульса и превышение допустимого уровня логического сигнала. Информация выдается на 2 светодиода зеленого ( 1 ) и красного ( 0 ) цвета. Пробник может требовать небольших настроек резистором R5. Я использовал микросхему К561ЛА7, у кого таких нет, то рядом со схемой написаны аналоги микросхем, которые можно использовать. Но именно ЛА7, по моему мнению, лучше всего использовать. Пробник работает от 3 до 15 вольт.

   Пользоваться им довольно легко. Нужно подключиться крокодильчиками к плюсу и минусу платы, которую нам нужно диагностировать. Затем щупом касаться до контрольных точек и смотреть, есть ли сигнал на выходе микросхем. Светодиоды на пробнике должны переключаться между собой с той частотой, которую выдает генератор импульсов.

   Если импульсов нет, то на вход микросхемы не подается сигнал или микросхема вышла из строя. Если кто не знает что такое контрольные точки – это те точки, из которых выходит сигнал из микросхемы, они обозначаются кружочком.

Пример схемы испытываемого устройства

   Вот на примере рассмотрим схему: точки обведены красным цветом – это выход сигнала с генератора. К ним нужно подключаться щупом, и тогда светодиоды на пробнике будут переключаться – значит генератор импульсов работает. И микросхема в этом случае так же работает. Спасибо за внимание, автор материала Игорь М.

   Форум по микросхемам

   Форум по обсуждению материала СХЕМА ЛОГИЧЕСКОГО ПРОБНИКА

Логический пробник для наладки и ремонта ZX-Spectrum

2 / 21 976

Версия для печати

Для наладки и ремонта ZX-Spectrum совместимых компьютеров полезным приспособлением является логический пробник. По сути это прибор, отображающий логический уровень сигнала на входе (лог.0 или лог.1). Так как в зависимости от типа используемых микросхем (ТТЛ, КМОП) логические уровни могут быть разными, пробник в идеале должен быть настраиваемым для использования совместно с разными типами сигналов.

В ZX-Spectrum’ах почти всегда используются микросхемы с ТТЛ входами/выходами, поэтому будет уместно рассмотреть схему логического пробника с учётом уровней сигнала ТТЛ.

Тут я немного повторю прописные истины, которые и без того известны всем заинтересованным… Величины напряжений лог.1 и лог.0 для ТТЛ видны из следующего схематичного рисунка:

Как видно крайние уровни лог.0 и лог.1 для входов и выходов несколько отличаются друг от друга. Для входа лог.0 будет при напряжении от 0,8В и менее. А выходной уровень лог.0 – это 0,4В и менее. Для лог.1 это будет 2,0В и 2,4В соотвественно.

Это сделано для того, чтобы крайние уровни лог.0 и лог.1 для выходов гарантированно попадали в диапазон напряжений для входов. Поэтому и сделана такая небольгшая “разбежка” в уровнях входов и выходов.

Всё, что попадает в диапазон напряжений между лог.0 и лог.1 (от 0,8В до 2,0В) логическим элементом не распознаётся как один из логических уровней. Если бы не было такой разбежки в уровнях (2-0,8=1,2В) любая помеха расценивалась бы как смена уровня сигнала. А так логический элемент устойчив к действиям помех с амплитудой до 1,2В, что согласитесь, очень неплохо.

У ТТЛ-входов есть интересная особенность: если вход никуда не подключен, то микросхема “считает”, что на него подана лог.1. Конечно же такое “неподключение” – это очень нехорошо, хотя бы потому, что при этом висящий “в воздухе” вход микросхемы “ловит” все помехи, в результате чего возможны ложные срабатывания. Однако нас интересует другое – на “висящем в воздухе” входе всегда присутствует некоторое напряжение, величина которого попадает в неопределённый промежуток между логическими уровнями:

Определение величины напряжения на неподключенных входах микросхемы

Такой уровень называют “висящая единица”, т.е. как бы единица есть (расценивается микросхемой как лог.1), но на самом деле её нет :)

Применительно к процессу ремонта и наладки компьютеров понятие “висящей единицы” полезно тем, что в случае обрыва проводника на плате или отгорания выхода какой-либо микросхемы на входы связаных с ними микросхем не подаётся сигнал, а следовательно, там будет “висящая единица”, и этот момент можно зафиксировать, т.к. примерные уровни напряжения в таком состоянии микросхемы нам уже известны (порядка от 0,9В и вплоть до 2,4В).

То есть если, допустим, по схеме вход микросхемы куда-то должен быть подключен, а на нём в реальности не 0 и не 1, а “висящая единица”, то что-то тут не так. В плане процесса ремонта это очень полезно!

Исходя из всего вышесказанного можно сформулировать техническое задание на создание логического пробника:
– Напряжение от 0 до 0,8В включительно считаются как лог.0;
– Напряжение от 2,0В до 5,0В считаем как лог.1;
– Напряжения от 0,9В до 2,4В считаем как “висящую единицу”.

Различные конструкции логических пробников

Схем логических пробников очень много. Достаточно поискать в любом поисковике забить фразу “логический пробник”. Однако по разным критериям данные схемы мне не подходят:
– Вывод ведётся на семисегментный индикатор, яркость которого никак не позволяет определить примерную скважность импульсов;
– Нет определения “висящей единицы”;
– Другие критерии типа “просто не понравилась схема” 🙂

Схема самого простого пробника был опубликована в журнале “Радиолюбитель” №9 за 1995 год:

Немного более “продвинутый” вариант этой схемы:

Таким пробником я пользовался около 18 лет. Несмотря на простоту этот пробник показывает всё: лог.0, лог.1. Даже “висящую единицу” показывает – при этом светодиод (лог.1) еле светится. Можно определять скважность импульсов по яркости свечения светодиодов. Этот пробник даже не выгорает при подаче на его входы напряжений -5В, +12В и даже выше! При подаче на пробник -5В светодиод (лог.0) горит с очень большой яркостью. При +12В на входе горит с большой яркостью светодиод (лог.1). Короче, неубиваемая схема :)

Для регистрации коротких импульсов, которые не видны глазом (например, импульс выбора порта) я приделал к пробнику “защёлку” на половинке триггера ТМ2:

Внешний вид пробника:

Логический пробник

Логический пробник

Свой вариант логического пробника

Мной предпринимались попытки сделать логический пробник с индикацией “висящей единицы” на компараторах. В статике всё работало и определялось, но в динамике пробник оказался неработоспособен. Проблема кроется в быстродействии компараторов. Доступные мне компараторы (LM339, К1401СА1, КР554СА3 и т.п.) довольно “тормозные” и не позволяют работать на частоте выше 1,5-2МГц. Для работы со схемой ZX-Spectrum это совершенно не годится. Какой толк от пробника, если он не может даже показать тактовую частоту процессора?

Но совсем недавно на Youtube на глаза попалась видео-лекция по работе логического пробника:

Лекция по принципам работы логического пробника

Лекция очень интересная и познавательная. Посмотрите её полностью!

Данная конструкция пробника меня очень заинтересовала, и я решил её повторить и проверить. По схеме из лекции всё заработало за исключением каскада для определения уровня “висящей” единицы. Однако это не является проблемой, и я сделал каскад на компараторе. Вопрос быстродействия тут не стоит, т.к. термин “висящая единица” применим к статическому состоянию микросхемы.

В итоге получился пробник со следующей схемой:

Схема логического пробника (увеличивается по клику мышкой)

Схема логического пробника (увеличивается по клику мышкой)

P.S. Схема пробника не самая идеальная, и при желании наверняка можно сделать проще и лучше.

Описание схемы и процесс наладки логического пробника

Входные каскады пробника выполнены на эмиттерных повторителях на транзисторах VT1 и VT2. В исходном состоянии (когда на вход пробника ничего не подано) транзисторы закрыты, поэтому на входы DD1.1 подан лог.0 через резистор R4, светодиод VD1 не горит. Точно так же закрыт транзистор VT2, и через резистор R5 на входы DD1.2 подаётся лог.1, светодиод VD3 не горит.

При подаче сигнала с уровнем лог.0 (0…0,8В) открывается транзистор VT2, на входы DD1.2 подаётся лог.0, светодиод VD3 загорается.

При подаче сигнала с уровнем лог.1 (2…5В) открывается транзистор VT1, на входы DD1.1 подаётся лог.1, светодиод VD1 загорается.

Резисторами R2-R3 на входе пробника устанавливается напряжение порядка 0,87-0,9В. Т.е. необходимо, чтобы это напряжение было в промежутке 0,8..0,9В, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD3.

На компараторе DA3 сделана схема определения “висящей единицы”. Резисторами R6-R7 устанавливается напряжение порядка 0,92..0,95В, при котором компаратор определит, что на входе находится уровень “висящей единицы”, и загорится светодиод VD2. Напряжение на входе 2DA2 подбирается такой величины, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD2.

Цвет свечения светодиодов можно выбрать таким, чтобы лог.0 показывался зелёным светом, лог.1 – красным, “висящая единица” – желтым. Не знаю как вам, а мне так удобнее. Светодиоды VD1 и VD3 лучше всего брать прозрачные (не матовые), чтобы хорошо был виден кристалл, и по возможности яркие, чтобы легче было заменить, если светодиод хоть чуть-чуть светится.

На микросхеме DD3 выполнен счётчик импульсов, поступающих на вход пробника. При коротких имульсах, не видных глазу, светодиоды VD4-VD7 будут исправно показывать количество импульсов в двоичной форме 🙂 Кнопкой SB1 счётчик сбрасывается с погасанием всех светодиодов.

Инверторы микросхемы DD2 используются для того, чтобы активным уровнем (когда зажигается светодиод) был лог.0, т.к. ТТЛ-выход при лог.0 способен отдать в нагрузку ток до 16 мА. При выходной лог.1 выход способен отдать ток 1 мА, и если мы к нему подключим светодиод (чтобы он зажигался при лог.1 на выходе) мы перегрузим выход. Токоограничивающие резисторы подобраны так, чтобы максимальный ток, протекающий через светодиоды, не превышал 15 мА.

Пробник питается от отдельного блока питания (я использовал источник питания от магнитофона “Беларусь”). На плате пробника расположен стабилизатор напряжения DA2. Учитывая не слишком большой ток потребления пробника микросхема стабилизатора используется без дополнительного теплоотвода, и при этом не перегревается.

Входные цепи пробника VT1, VT2, DA3 питаются от отдельного источника опорного напряжения DA1. Сделано это потому, что при изменении тока потребления пробника (например, когда горит большинство светодиодов) выходное напряжение стабилизатора DA2 несколько меняется, при этом соответственно будут меняться все опорные напряжения, что недопустимо.

К проверяемой конструкции от пробника отдельно подключается “общий” провод (GND).

Быстродействия микросхем пробника хватает для индикации импульсов вплоть до частоты 10 МГц. При частоте 12МГц уже пропадает индикация лог.0, но лог.1 показывается. По этой же причине вход счётчика подключен именно к DD1.1 – при проверке частоты выше 10 МГц счётчик будет считать импульсы с индикацией на светодиодах VD4..VD7.

Пробник собран на макетной плате:

Плата логического пробника

Плата логического пробника

Плата подобрана по размеру, чтобы поместиться в корпус от пришеднего в негодность маркера:

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Логический пробник с источником питания

Логический пробник с источником питания

Процесс работы с пробником на плате компьютера “Байт” можно посмотреть на видео:

Работа с логическим пробником

---

Простые логические пробники

   Для проверки схем, в которых используются цифровые интегральные микросхемы, необходимы устройства, определяющие напряжения высокого и низкого уровней ( соответственно логические 1 или 0 ). Для их индикации используют разнообразные логические пробники, т. е. пробники, реагирующие лишь на уровни напряжений логических сигналов.

На Рис.1 изображена схема самого простого логического пробника. В нём всего лишь один транзистор и светодиод, включённый в коллекторную цепь транзистора.
   Если на щупы ХР2 и ХР3 подано напряжение питание, но щуп ХР1 никуда не подключен, светодиод горит “вполнакала”. Такой режим обеспечивается подбором резистора R2, задающим напряжение смещения на базе транзистора. Когда же щуп ХР1 будет касаться вывода микросхемы, на которой логический 0, транзистор закроется и светодиод погаснет. И, наоборот, при подключении этого щупа к цепи с логической 1 транзистор откроется настолько, что светодиод вспыхнет ярким светом.
   Данные режимы справедливы, если прибор питается от измеряемой схемы. Если пробник имеет автономное питание, например батарея 3336, щуп ХР3 дополнительно соединяют с общим проводом конструкции.
   Пробник можно использовать и для “прозвонки” монтажа; тогда его питают от батареи, а щупом ХР1 и проводником, соединяющим с щупом ХР3, касаются нужных участков проверяемых цепей. Если между ними есть соединение, светодиод гаснет.

   В пробнике можно использовать любой маломощный кремниевый транзистор со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100. Вместо АЛ102Б подойдёт любой светодиод серий АЛ102, АЛ307. Резистор R2 подбирают таким сопротивлением, чтобы светодиод горел “вполнакала”.

   Другая конструкция простого пробника ( Рис.2 ) содержит два светодиода. Пробник позволяет не только контролировать логические уровни в разных цепях устройства, но и проверять наличие импульсов, а также приблизительно оценивать их скваженность ( отношение периода следования импульсов к их длительности ). Кроме того, он позволяет фиксировать и “третье состояние”, когда логический сигнал находится между 0 и 1. В этих целях в пробнике в пробнике установлены диоды разного свечения: зелёного (HL1) и красного (HL2).

   На транзисторе VT1 выполнен усилитель, повышающий входное сопротивление пробника. Далее следуют электронные ключи на транзисторах VT2 и VT3, управляющие диодами соответствующим свечением..
   Если напряжение на щупе ХР1 относительно общего провода ( минус источника питания ) более 0,4 В, но менее 2,4 В (“третье состояние”), транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 не горит. В то же время транзистор VT3 закрыт, поскольку падение напряжения на резисторе R3 недостаточно для полного открывания диода VD1 и создания нужного смещения на базе транзистора. Поэтому светодиод HL2 также не светится.
   Как только напряжение на входном щупе пробника станет менее 0,4 В транзистор VT2 закроется и загорится светодиод HL1, индицируя логический 0. При напряжении на щупе ХР1 более 2,4 В открывается транзистор VT2, загорается светодиод HL2 – он индицирует логическую 1.
   В случае поступления на вход пробника импульсного напряжения скваженность импульсов приблизительно оценивают по яркости свечения того или другого светодиода.

   Кроме указанных на схеме транзисторов можно применить транзисторы серий КТ312, КТ201 (VT1, VT3), КТ203 (VT2), любой кремниевый диод (VD1), светодиоды серий АЛ102, АД307, АЛ314 соответственного свечения.
   Налаживая пробник, подбором резистора R1 добиваются отсутствия свечения светодиодов в исходном состоянии – при отключённом щупе ХР1. Подав же на этот щуп напряжение 2,4 В ( относительно щупа ХР3 ), подбором резистора R6 добиваются зажигания свечения светодиода HL2. Яркость свечения, а значит предельно допустимый ток через светодиод, ограничивают резисторами R4 и R7.

ИСТОЧНИК: Б. С. Иванов “В ПОМОЩЬ РАДИОКРУЖКУ”, Москва, “Радио и связь”, 1990г, стр.13 – 14.

Похожее

Простой логический пробник – схема

В этой статье рассматривается простой логический пробник, который является полезным инструментом  в ремонте и отладке различных цифровых устройств. Как известно простым тестером нельзя отследить процессы, протекающие в импульсных цепях и определить характер функционирования всего устройства в комплексе. Да и осциллограф не у каждого есть.

Как раз в такой ситуации описываемая схема логического пробника может оказать неоценимую помощь. Аналогичных приборов в радиотехнической литературе было приведено немало, но все они имеют различные показатели и порой  некоторые экземпляры непонятны в работе.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

Данная схема простого логического пробника, зарекомендовала себя с надежной стороны и с ней удобно работать. Главное чем отличается эта схема от схожих, это наличием небольшого числа радиокомпонентов при довольно больших функциональных возможностях. Пробник обладает вторым логическим входом, что позволяет отслеживать цифровые сигналы без применения осциллографа.

Описание работы схемы логического пробника

Питание пробника в 5 вольт  выполняется от цепи питания исследуемой схемы. Для повышения входного сопротивления, изучаемый сигнал вначале идет на базы транзисторов VT1, VT2. Затем через диоды VD1, VD2 он подается на логические элементы (И-НЕ) D1.2, D1.3, D1.4 микросхемы К155ЛА3, которые и включают красный и зеленый светодиоды в зависимости от уровня сигнала на входе пробника.

Способы работы с логическим пробником

Уровню логической единицы (от 2,4 до 5,0 вольт) соответствует свечение красного светодиода, а логическому нулю (от 0 до 0,4 вольта) – свечение зеленого. Если щуп пробника «висит в воздухе», то оба светодиода не светятся. Если вход “B” подключен к схеме и ни один светодиод не светится, это говорит о том, что есть неисправность в работе исследуемого устройства.

Помимо отображения логических 1 и 0, пробник способен фиксировать присутствия импульсов на его входе. Для этого предназначен двоичный счетчик К155ИЕ2, к его выходам подключены светодиоды желтого цвета. С поступлением каждого импульса  состояние счетчика повышается на единицу. Если исследуемый сигнал имеет невысокую частоту, то данные светодиоды будут мигать даже при очень коротких импульсах.

По типу свечения зеленого и красного светодиодов можно ориентировочно дать оценку форме импульсов. Если сила свечения красного и зеленого светодиодов равна, то длительность паузы (лог.0). равна продолжительности импульса (лог.1). Более яркое свечение зеленого сообщает о том, что продолжительность паузы (лог.0) больше, чем продолжительность импульса (лог.1). То же самое относится и к красному светодиоду, но логические уровни будут противоположны.

Отношение паузы и импульса может быть таким, что видно горение либо красного, либо зеленого светодиода. Но в тоже время счетчик все так, же фиксирует импульсы.  Для обнуления счетчика применяется кнопка SA1. Если после ее нажатия и отпускания желтые светодиоды погасли и больше не горят, это свидетельствует об отсутствии импульсов.

Детали логического пробника

Диоды VD1, VD2 можно поменять на другие импульсные диоды, предварительно проверив эти диоды мультиметром. Следует обратить внимание, что диод VD2 обязательно должен быть германиевым, а VD1 кремниевым,  поскольку они делят уровень нуля и единицы. Транзисторы можно заменить на КТ3107 и КТ3102.

Hantek 2000 – осциллограф 3 в 1

Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….

Источник: «Энциклопедия начинающего радиолюбителя»,  Никулин С.А.

Схема простого логического пробника » Паятель.Ру

Этим пробником можно определять логические уровни, высокоомное состояние и наличие импульсных последовательностей в схемах на ТТЛ и КМОП микросхемах с питанием от 5 до 15V. Индикация на двух светодиодах, – HL1 горит когда высокий логический уровень, HL2 индицирует низкий логический уровень. Если оба светодиода горят или мерцают, – в цепи импульсная последовательность. При высокоомном состоянии оба светодиода не горят.

Питается пробник от источника питания исследуемой схемы, это его автоматически привязывает к логическим уровням исследуемого устройства.

Пробник состоит из двух компараторов на микросхеме LM358, в которой имеются два операционных усилителя. Цепь из резисторов R1-R4 образует делитель напряжения, который создает опорные напряжения на входах компараторов. Резистор R5 подтягивает вход пробника к среднему состоянию, при котором на выходах обоих ОУ логические нули.

Когда на входе логический ноль, напряжение на выводе 6 А1 ниже напряжения на выводе 5, поэтому, на выводе 7 А1 логическая единица и светодиод HL2 горит. В то же время, напряжение на выводе 3 А1 значительно ниже напряжения на выводе 2, – на выводе 1 логический ноль и HL1 не горит.

Если на входе логическая единица напряжение на выв. 6 больше чем на выв. 5, – на выводе 7 логический ноль, HL2 не горит. При этом, напряжение на выводе 2 А1 больше напряжения на выводе 3, – на выводе 1 единица, и HL1 горит.

При высокоомном состоянии на щупе поддерживается за счет резистора R5 напряжение среднего уровня. При этом, напряжение на выв. 3 А1 ниже чем на выв. 2, – на выводе 1 логический ноль, HL1 не горит. На выводе 6 напряжение больше чем на выв. 5, значит на выв. 7 ноль, и HL2 тоже не горит.

Диод VD1 исключает выход щупа из строя от неправильного подключения питания.

Детали щупа собраны в корпусе монтерской отвертки для поиска фаз. В окошко выведены два светодиода. Отвертка заточена до состояния шила (щуп). С торца выведены два провода с крокодилами. Эти провода служат для подключения к шинам питания на плате логической схемы.

Логический пробник микросхем своими руками. Схема на LM358

Это логический пробник TTL микросхем с питанием непосредственно от тестируемой схемы. Он имеет три светодиода, указывающих появление на его входе состояний:

Цифровой мультиметр AN8009

Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…

1. низкий уровень (LED2)
2. высокий уровень (LED1)
3. промежуточное состояние (LED3)

Стоит напомнить, что на выходах цифровых TTL микросхем низкое состояние (обозначается «0» или «L») имеет напряжение 0…0,4 В, а высокое состояние (обозначается «1» или «H») 2,4…Vcc [В]. В то же время, есть микросхемы с уровнями: «0» — 0…0,8 В и «1» — 2,0 …Vcc [В]. Отсюда диапазон напряжения для промежуточного состояния составляет 0,81…1,99 В.

Основой зонда является сдвоенный операционный усилитель LM358. Благодаря подобранному делителю напряжения, появилась возможность достаточно точно сигнализировать о возникновении логических состояний на входе датчика (выводы 3/6 U1).

Возможны следующие состояния на входе:

1. Высокое состояние

Делитель напряжения R3/R4+R5+R6 подает на компаратор напряжение Vhi = 1,99…2,21 В (с учетом диапазона Vcc и 5% допуска R6). Значение этого напряжения можно рассчитать по формуле: Vhi = Vcc*(R4+R5+R6)/(R3+R4+R5+R6) [В].

Если напряжение Vin на входе будет выше Vhi (Vin>Vhi), то на выходе U1A появится высокое состояние, откроется транзистор T1 и загорится светодиод LED1. В это время выход U1B будет в низком состоянии.

2. Низкое состояние

Делитель напряжения R3+R4/R5+R6 подает на компаратор напряжение Vlo = 0,70…0,79В (с учетом диапазона Vcc и 5% допуска R6). Значение этого напряжения можно рассчитать по формуле: Vlo = Vcc*(R5+R6)/(R3+R4+R5+R6) [В].

Если напряжение Vin на входе будет ниже Vlo (Vin<Vlo), то на выходе U1B появится высокое состояние, откроется транзистор T2 и загорится светодиод LED2. В это время выход U1A будет в низком состоянии.

3. Промежуточное состояние

Делитель напряжения R1/R2 формирует напряжение Vz = 1,41…1,79 В (с учетом диапазона Vcc и 5% допуска R1/R2). Значение этого напряжения можно рассчитать по формуле: Vz = Vcc*R2/(R1+R2) [В]. Это значение находится в допустимых пределах напряжения для промежуточного состояния.

Следовательно, если вход пробника не подключен (висит в воздухе) или вход пробника подключен к выходу TTL, где преобладает состояние высокого импеданса (обозначается «Z») или на входе пробника имеется напряжение из диапазона промежуточного состояния (Vhi>Vin>Vlo), то на выходах компаратора U1A и U1B будет низкое состояние (LED1 и LED2 выключены).

Транзисторы T3 и T4, соединенные параллельно с резисторами R9…R11, образуют логический элемент «ИЛИ-НЕ». Его входы подключены к выходам компаратора, а его выход к базе транзистора Т5. Только когда на обоих входах будет низкое состояние, на его выходе появится высокое состояние, которое включит транзистор T5 и включит светодиод LED3.

Датчик лучше всего подходит для тестирования статических состояний, поскольку он не обнаруживает прямоугольные сигналы с частотами выше 125 кГц. В зависимости от частоты входного сигнала одновременно загораются разные светодиоды:

• <70 кГц — LED1 и LED2.
• 70-95 кГц — LED1, LED2 и LED3.
• 95-125 кГц — LED2 и LED3.
• > 125 кГц — LED3.

источник

HILDA – электрическая дрель

Многофункциональный электрический инструмент способн…

Логический пробник

Логический пробник предназначен для проверки и налаживания радиоэлектронной аппаратуры, собранной на цифровых микросхемах структуры КМОП и ТТЛ. Он имеет световую индикацию, позволяет определить низкий и высокий логические уровни напряжений, наличие импульсов и цепь с большим сопротивлением. Кроме того, его можно использовать в качестве генератора импульсов.

Для индикации, в пробнике использованы два светодиода разного цвета свечения. Светодиод красного цвета свечения светит постоянно при высоком входном уровне и вспыхивает с частотой несколько герц при поступлении на вход импульсов. Включение светодиода зеленого цвета сигнализирует о подключении пробника к высокоомной цепи. При низком логическом уровне на входе пробника ни один из светодиодов не горит.

После подачи питающего напряжения загорается светодиод HL2 зеленого цвета свечения. Обусловлено это тем, что транзисторы VT1, VT2 открыты, и через этот светодиод протекает ток. Он будет светить и в том случае, если вход пробника подключен к цепи с большим сопротивлением (более 40…50 кОм). При поступлении на вход пробника высокого или низкого уровня закроется транзистор VT1 или VT2 и светодиод HL2 погаснет.

Если на входе высокий уровень, на выходе логического элемента DD3.3 также высокий уровень и светит светодиод HL1 красного цвета свечения. При низком логическом уровне он светить не будет. Резистор R7 ограничивает ток через светодиод HL1.

На логических элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов с частотой следования около 150 Гц, на D-триггерах DD2.1 и DD2.2 — одновибраторы, первый из одновибраторов запускается по фронту входного импульса, второй — по спаду импульса на выходе первого. Генератор и одновибраторы предназначены для обеспечения индикации входных импульсов различной скважности с логическими уровнями. При поступлении на вход пробника высокого уровня он через конденсатор C1 поступает и на вход D-триггера DD2.1, в момент появления на входе С импульса генератора на прямом выходе триггера DD2.1 также установится высокий уровень и светодиод HL1 светит. Одновременно начинается зарядка конденсатора C1 через резистор R4. Если длительность входного импульса превышает продолжительность зарядки этого конденсатора, то на выходе первого одновибратора формируется импульс длительностью Т1 ≈ 0,7*R4*C1.

Спад этого импульса запускает второй одновибратор, и на выходе триггера DD2.2 на Т2 ≈ 0,7*R5*C3 установится высокий уровень. Он запрещает на время зарядки конденсатора СЗ (через резистор R5) переключение триггера DD2.1 и устанавливает на его выходе низкий уровень — светодиод HL1 гаснет. После зарядки конденсатора С3 одновибраторы возвращаются в исходное состояние и первый из них снова запускается входными импульсами. Поэтому при поступлении на вход пробника импульсов с логическими уровнями светодиод HL1 будет вспыхивать с частотой несколько герц. Если частота входных импульсов будет меньше, светодиод HL1 вспыхивает с этой частотой.

Диод VD1 совместно с резистором R2 защищает вход пробника от напряжения отрицательной полярности, стабилитрон VD2 — от превышения напряжения питания, а диод VD3 — от его неправильной полярности.

Устройство можно использовать как генератор прямоугольных импульсов. При нажатии на кнопку SB1 выходной сигнал генератора поступит на вход пробника, а светодиод HL1 станет вспыхивать. Этот режим можно также применить для контроля работоспособности пробника. Для его питания используют источник напряжением 5…10 В, потребляемый ток составляет 10 мА при напряжении питания 5 В.

В устройстве можно применить резисторы С2-23, МЛТ, конденсаторы К10-17. Транзисторы КТ315Б и КТ361Б допустимо заменить на приборы серий КТ315, КТ3102 и КТ361, КТ3107 соответственно с любыми буквенными индексами. Светодиод АЛ307БМ заменим на КИПД21М-К, а АЛ307ГМ — на КИПД21М-Л. Диоды VD1, VD3 — любые кремниевые серий КД102, КД103, КД503, КД510, КД522. Все микросхемы серии К176 можно заменить аналогичными из серии К561, в этом случае напряжение питания может быть от 3 до 15 В. Питать пробник желательно от того же источника, что и проверяемое устройство, это обеспечит совместимость логических уровней.

Устройство в налаживании не нуждается и начинает работу сразу после подачи на него питания.

скачать архив

Цифровой тестер

»Примечания к электронике

Логические пробники

– это дешевые и простые в использовании цифровые тестеры, способные проверять логические уровни медленно движущихся сигналов.

---

Учебное пособие по логическому пробнику Включает:
Основы работы с логическим пробником Как использовать логический пробник

---

Логические пробники очень дешевы и просты в использовании в качестве простых цифровых тестеров во многих приложениях. Логические пробники могут обеспечить простой способ тестирования медленных цифровых логических уровней и сигналов.

Поскольку эти цифровые логические пробники очень дешевы, они идеально подходят для экспериментаторов, но их редко можно найти в профессиональной лаборатории электроники из-за их ограниченных измерительных возможностей и наличия более совершенного испытательного оборудования, такого как логические пробники или осциллографы смешанных сигналов или другие виды электронного испытательного оборудования.

Что такое логический пробник?

Логический пробник или цифровой тестер обычно представляет собой недорогой переносной пробник, заключенный в трубку в форме ручки с индикаторами, показывающими состояние проверяемой линии.

Тестер простых логических пробников

Обычно логические пробники используются для тестирования цифровых схем, например, использующих логику TTL или CMOS. У них часто есть три световых индикатора на корпусе, чтобы указать состояние линии. Такие логические пробники представляют собой очень простые формы цифровых тестеров, способных проверять состояние только одной линии, но они могут быть полезны во многих приложениях.

Логический пробник обычно получает питание от тестируемой цепи – обычно имеются выводы с зажимами типа «крокодил» / «крокодил», которые можно прикрепить к земле и питанию тестируемой цепи.

Измерения логическим датчиком

У логического пробника ограничено количество измерений, которые он может выполнять по сравнению с другими измерительными приборами, но, тем не менее, он может использоваться для множества цифровых измерений:

• Состояние высокого логического уровня: Логический пробник / тестер цифровой логики может обнаруживать линии, которые находятся в цифровом или высоком логическом состоянии. Логический пробник обычно указывает на это с помощью светодиода, который часто окрашен в красный цвет.
• Низкий логический уровень: Логический пробник также может указывать на логический или цифровой низкий уровень.Обычная индикация – использование светодиода зеленого цвета.
• Цифровые импульсы: Логический пробник может включать в себя какую-либо схему обнаружения импульсов. Когда линия активна и пульсирует третьим цветом, возможно, будет отображаться желтый цвет. Логический пробник может включать в себя схему для обнаружения очень коротких импульсов и, таким образом, индикации активности линии. Иногда продолжительность импульсов может указываться по яркости светодиода.
• Линия с тремя состояниями: Некоторые логические пробники также могут определять, когда линия была переведена в трехступенчатый режим.Это когда выход устройства вывода выключен и реальное логическое состояние не определено. Многие логические пробники могут указывать это состояние, и они могут сделать это, отключив все индикаторы.

Логические датчики различаются от одного производителя к другому, поэтому необходимо точно проверить, какие измерения можно проводить и как отображаются результаты.

Преимущества и недостатки логического пробника

Как и в случае с любым другим испытательным оборудованием, у использования тестера логических пробников есть преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать перед покупкой или использованием.

Преимущества логического датчика –

• Низкая стоимость: Логический пробник не содержит много схем, а дисплей очень примитивен. Поэтому стоимость производства очень низкая – их обычно можно купить дешевле, чем стоимость самого простого мультиметра. Логические анализаторы и осциллографы смешанных сигналов стоят во много раз дороже логических пробников.
• Простота использования: Для использования логического пробника обычно требуется подключение силовых проводов, а затем подключение пробника к требуемой точке цепи.

Недостатки логического датчика –

• Очень грубое измерение: Природа логического пробника означает, что можно обнаружить только индикацию наличия логического сигнала. Это не замена испытательного прибора, такого как осциллограф.
• Плохой дисплей: Логический пробник использует только несколько светодиодов, чтобы указать характер логического сигнала. В результате может отображаться мало информации о природе обнаруженного логического сигнала.

Тестер логических пробников – очень дешевый и простой элемент испытательного оборудования. Он может обеспечить быстрый, но очень простой тест для многих логических схем. Однако он далеко не такой гибкий, как осциллограф или логический анализатор.

Логический пробник можно использовать для быстрого тестирования, тогда как для более глубокого тестирования требуется более сложное испытательное оборудование. Следует помнить, что он не подходит для многих высокоскоростных логических схем. Обычно это полезно только для базовых тестов основных схем.

Типовые характеристики логического пробника

Хотя все модели логических пробников могут незначительно отличаться, можно дать некоторое представление о типичных характеристиках пробника.

Обычно логические пробники предназначены только для базового тестирования и поэтому предлагают относительно базовый уровень производительности. Тем не менее они могут быть неоценимы при поиске неисправностей во многих ситуациях.

Типичная спецификация может быть:

Типовые характеристики логического пробника
Параметр	Спецификация
Логика 1 Уровень входного сигнала	TTL:> 2.3 В ± 0,02 В CMOS:> 70% Vcc ± 10%
Логика 0 Уровень входного сигнала	TTL: <0,08 В ± 0,02 В CMOS: <30% Vcc ± 10%
Максимальное выдерживаемое напряжение питания	20 В
Диапазон питания	5-15 В
Входное сопротивление сигнала	1 МОм
Макс.частота входного сигнала	20 МГц
Минимальная обнаруживаемая ширина импульса	30 нс

Технические характеристики варьируются от одного тестера логических пробников к другому, но они дают приблизительный идеал ожидаемых характеристик.

Логический пробник может быть очень полезным простым тестером и сэкономить на покупке более дорогих форм электронного испытательного оборудования. Если их ограничения понятны, то они могут оказаться очень полезными во многих случаях с простыми электронными схемами.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG Получение данных
Вернуться в меню тестирования.. .

Логический пробник | Модульные схемы

Введение

Лиговый зонд – очень простой, но очень полезный инструмент для проектов цифровой электроники. Основной принцип очень прост: вы подключаете его к сигналу в вашей цепи, и он показывает вам уровень сигнала на проводе. Самая простая версия – это драйвер светодиода и светодиод. Если он горит, значит на проводе высокий сигнал, если нет – нет.

У этого простого подхода есть несколько серьезных проблем, которые ограничивают его полезность.Одним из основных ограничений является то, что если высокий уровень на проводе существует только в течение короткого периода времени, светодиод может не загореться или, если он загорится, его яркость настолько мала, что его нельзя будет увидеть. Другая серьезная проблема заключается в том, что он не может различить низкие уровни и отсутствие драйвера на проводе (также называемое высоким импедансом или состоянием «Z»).

Этот проект решает эти проблемы. Он может обнаруживать импульсы длительностью 5 нс и более и отображает три состояния сигнала: низкий, высокий и высокий импеданс.

Характеристики

• Три независимых светодиода для трех обнаруживаемых состояний
• Более одного входного импеданса 1 МОм
• Работа 100 МГц
• Растяжение импульса для обнаружения неповторяющихся событий

Лицензия

На этот документ и вся сопроводительная проектная документация (например, файлы схем и печатных плат) распространяется некоммерческая лицензия H-Storm (HSNCL).

Некоммерческая лицензия H-Storm (HSNCL)

Copyright 2004-2007 Андрас Тантос и модульные схемы.Все права защищены.

Распространение и использование в исходной или двоичной форме или включение в физический (аппаратный) продукт, с модификациями или без них, разрешены только для некоммерческого использования при соблюдении следующих условий:

• Перераспределение не дает финансовой выгоды.
• При повторном распространении исходного кода должно сохраняться указанное выше уведомление об авторских правах, этот список условий и следующий отказ от ответственности.
• Распространение в любой другой форме должно содержать в печатной или электронной форме указанное выше уведомление об авторских правах, этот список условий и следующий отказ от ответственности в документации и / или других материалах, поставляемых с распространением.
• Все рекламные материалы, в которых упоминаются особенности или использование этой технологии, должны содержать следующее подтверждение:
  Этот продукт включает технологию H-Storm, разработанную Andras Tantos и Modular Circuits.
• Ни имя Andras Tantos, ни Modular Circuits не могут использоваться для поддержки или продвижения продуктов, созданных на основе или с использованием этой технологии, без специального предварительного письменного разрешения.

ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ АВТОРАМИ КАК ЕСТЬ »И ЛЮБЫМИ ЯВНЫМИ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ, ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЯ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ПРИГОДНОСТИ.НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ ANDRAS TANTOS, МОДУЛЬНЫЕ ЦЕПИ ИЛИ СОТРУДНИКИ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ПРИМЕРНЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ (ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ЗАКУПКИ ТОВАРОВ ИЛИ ПОТЕРИ ИЛИ УСЛУГ, НЕ ОГРАНИЧИВАЮЩИХСЯ ЗАКУПКОЙ; ПРИБЫЛЬ; ИЛИ ПЕРЕРЫВ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ), КАК ВЫЗВАННОЕ И НА ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, БЛИЖАЙШИЕ В КОНТРАКТЕ, СТРОГОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬ ИЛИ ПЕРЕДАЧА (ВКЛЮЧАЯ НЕБРЕЖНОСТЬ ИЛИ ИНОЕ), ВОЗНИКАЮЩЕЕ ЛЮБОЙ СПОСОБ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЛИ ТЕХНОЛОГИИ ТАКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ.

Описание конструкции

Аналоговый интерфейс

Для обнаружения трех различных состояний на проводе должен использоваться оконный компаратор. Этот компаратор настроен на обнаружение диапазонов допустимых низких и высоких уровней CMOS как высокого и низкого, а также промежуточной области как состояния с высоким импедансом. Этот компаратор питается от широкополосного операционного усилителя, чтобы обеспечить требуемый высокий входной импеданс. Это необходимо, чтобы датчик не мешал драйверам на проводе и не изменял уровни напряжения, устанавливаемые подтягивающими или понижающими резисторами.Вход операционного усилителя смещен к середине его рабочего диапазона, и, поскольку усилитель не является устройством реального времени, входной делитель используется для перемещения входных уровней в рабочий диапазон. Входное сопротивление цепи устанавливается этим делителем выше 1 МОм. Однако это также означает, что вход операционных усилителей будет проходить через чрезвычайно высокий импеданс, поэтому ток смещения на входах усилителя может вызвать значительное падение напряжения. Кроме того, для работы на частотах до 100 МГц необходимо было выбрать усилитель с широкой полосой пропускания.Этим требованиям соответствовал усилитель AD8065 от аналоговых устройств. В конфигурации оконного компаратора используется высокоскоростной двойной компаратор AD8612.

Цифровая логика

Выход оконного компаратора подается через некоторые логические элементы, которые декодируют три различных состояния провода. Эти сигналы затем подключаются к повторно запускаемым монофлопам, построенным на микросхемах 74AHCT123. Эти устройства используются для увеличения длины коротких импульсов до уровня, обнаруживаемого человеческим глазом.Однако выход этих монофлопов вернется к 0 по истечении времени, даже если входной сигнал все еще будет высоким. Конфигурация диодов с проводным ИЛИ используется для управления светодиодами как с входа, так и с выхода монофлопов для получения как импульсных, так и статических показаний.

Варианты питания

Внутренняя схема работает от источника питания 5 В, но имеется встроенный стабилизатор, поэтому схема может питаться от широкого диапазона источников питания. Потребляемая мощность может находиться в диапазоне 50 мА при обнаружении высокоскоростных сигналов.

Внешний вид и работа

Устройство выполнено в виде ручки, по сути, его можно поместить внутрь большой ручки. Игла на передней панели – это зонд, и ее можно вставить в небольшие переходные отверстия или отверстия на тестируемой печатной плате. На другой конец подается питание на зонд. Обратите внимание, что заземление зонда и тестируемого устройства должно быть каким-то образом соединено для проведения измерений.

Файлы дизайна

Схема и печатная плата в формате PDF (HSNCL)

Рекомендации и советы »Примечания к электронике

---

Учебное пособие по логическому пробнику Включает:
Основы работы с логическим пробником Как использовать логический пробник

---

Одним из преимуществ тестера логических пробников является то, что он очень прост и удобен в использовании.Он может очень быстро дать базовое представление о работе логической схемы.

Хотя логический пробник очень прост в использовании, он имеет множество ограничений и может давать только базовые измерения, и это следует помнить при принятии решения об использовании логического пробника.

Если требуется более полное тестирование логики, может потребоваться более совершенное электронное испытательное оборудование, такое как логические анализаторы или осциллографы смешанных сигналов.

Как использовать логический пробник: основы

Понять, как использовать логический пробник, очень просто.Существует множество различных продуктов с логическими пробниками, которые немного отличаются друг от друга, но все они соответствуют одному и тому же базовому обзору их функций и работы, например, некоторые из них имеют как звуковые, так и визуальные индикаторы, а другие – нет.

Соответственно, можно дать некоторые базовые рекомендации о том, как использовать логический пробник, но будут небольшие различия в способе их использования в зависимости от конкретного используемого логического пробника.

Подключения логических датчиков

Перед использованием логического пробника необходимо понять соединения.

Как видно, есть три соединения с логическим датчиком:

1. Черный провод с зажимом типа «крокодил»: Есть два провода, которые обычно выходят из конца прибора, противоположного самому металлическому щупу. Черный провод соединен с отрицательной землей и также используется как обратный провод.
2. Красный провод с зажимом «крокодил»: На этом проводе где-то будет красный провод, возможно, только на зажиме «крокодил» / «крокодил», и он используется для подключения к источнику питания.Будьте осторожны, подключая его к источнику питания логики, который обычно составляет +5 вольт, а для некоторых семейств CMOS – до 15 вольт. Прочтите инструкции, чтобы узнать, в каком диапазоне будет работать пробник – использование напряжения выше указанного может привести к повреждению логического пробника.
3. Зонд: Зонд, как показано на схеме, представляет собой металлическую точку, используемую для проверки цепи. При его использовании будьте осторожны, чтобы зонд не соскользнул и не вызвал короткое замыкание, которое может повредить тестируемую цепь.

Первое требование перед использованием логического пробника – подключить силовые соединения к цепи. Помимо обеспечения правильного напряжения, точки, используемые для подключения зажимов типа «крокодил», должны быть доступны и обеспечивать надежное соединение без риска прикосновения к каким-либо соседним компонентам или другим соединениям.

Примечание: Если возможно, подключите силовые соединения к тестируемому устройству, когда оно выключено. Таким образом, возникает риск повреждения из-за короткого замыкания и т. Д.сводится к минимуму.

Начальные настройки для использования логического пробника

Перед использованием логического пробника необходимо выбрать требуемые настройки на переключателях. В зависимости от производителя и модели логического пробника может потребоваться установка ряда опций:

1. TTL / CMOS: Необходимо выбрать семейство логики. Обычно предлагаются два варианта: CMOS и TTL. Поскольку высокое и низкое состояния этих двух логических семейств немного различаются, необходимо выбрать правильный вариант.Обычно логические пробники допускают использование только базовых 5-вольтовых версий CMOS и TTL. Другие семейства, такие как те, которые используют 3,3 В или другие шины, вряд ли будут размещены.
2. MEM / PULSE: Используется для выбора рабочего режима логического пробника. Положение Pulse используется для нормальной работы для определения пульса или уровня. MEM или позиция памяти используется для захвата импульса. Например, если необходимо определить, появился ли пульс или нет.

Примечание: Некоторые устройства для поверхностного монтажа в наши дни используют шины питания с напряжением 3,3 В или меньше. Большинство логических пробников не будут работать с этими ИС, поскольку логические уровни обычно не поддерживаются. Кроме того, часто бывает трудно проверить платы для поверхностного монтажа, так как существует реальная опасность закорачивания контактов.

Исследования и результаты

При подаче питания на тестируемую цепь и логический пробник можно использовать его для проверки различных точек схемы.

Можно легко найти драйвер транзистора. Баллон транзистора часто соединяется с его коллектором, образуя место, где сигнал может быть легко доступен.

Логический пробник укажет, какие линии являются высокими, низкими или передающими сигнал.

Затем нужно интерпретировать результаты в соответствии со схемой, чтобы выяснить, правильно ли они действуют.

Краткий порядок использования логического пробника может быть:

1. Подключите черный зажим или провод к земле или к общей линии проверяемой цепи.Это предполагает, что 0 В и земля / общий одинаковые.
2. Во-вторых, подсоедините красный зажим или оставьте его к плюсовому проводу цепи.
3. Выберите семейство логики CMOS или TTL. TTL обычно работает от источника питания 5 В, тогда как CMOS обычно составляет 5-15 В.
4. Используйте зонд для подключения к нужным точкам мониторинга. В этот момент светодиоды загорятся соответствующим образом, и может прозвучать зуммер, если он есть.
5. Установка переключателя MEM в положение MEM позволит логическому датчику улавливать любые короткие импульсы.Для обозначения этого может быть отдельный светодиод.

Один намек состоит в том, что часто полезно проверить, как использовать логический пробник в заведомо исправной цепи. Таким образом вы лучше поймете его работу и узнаете, что искать.

Хотя логический пробник является очень простым инструментом тестирования, он может помочь найти проблемы во многих схемах, если вы знаете, как использовать логический пробник, и понимаете его ограничения.

Другие темы тестирования:
Анализатор сети передачи данных Цифровой мультиметр Частотомер Осциллограф Генераторы сигналов Анализатор спектра Измеритель LCR Дип-метр, ГДО Логический анализатор Измеритель мощности RF Генератор радиочастотных сигналов Логический зонд Тестирование и тестеры PAT Рефлектометр во временной области Векторный анализатор цепей PXI GPIB Граничное сканирование / JTAG Получение данных
Вернуться в меню тестирования.. .

Поиск и устранение неисправностей Логические пробники и генераторы импульсов

Аналоговые сигналы имеют амплитуду, которая непрерывно изменяется между минимальным и максимальным значениями. Цифровые сигналы, конечно, существуют на отдельных заранее определенных уровнях или приращениях. Наиболее распространенная реализация – двоичная, используемая для представления записей логической алгебры и таблицы истинности. Единица информации либо высокая, либо низкая, между ними нет ничего.

Теоретически любая пара уровней напряжения, один из которых не обязательно должен быть нулевым, может быть выбрана для представления низкого логического уровня и высокого логического уровня.По соглашению источники питания с транзисторно-транзисторной логикой (TTL) выдают около 5 В. Максимально допустимое значение составляет 5,25 В. Если уровень превышает это значение, полупроводники могут быть повреждены. Если на входной клемме затвора ИЛИ-НЕ присутствует напряжение от +2 до +5 В, устройство будет реагировать на входные сигналы низкого логического уровня, выдавая высокий логический уровень, поскольку это инвертор. Выходной сигнал с высоким логическим уровнем находится в диапазоне от 2,4 до +5 В. Выход с низким логическим уровнем – это уровень напряжения от 0 до 0,4 В.

Если интересующий объект относится к семейству CMOS, допускается напряжение питания от +3 до +15 В.При напряжении питания от 3 до 10 В высокий логический уровень будет в 0,7 раза выше любого напряжения питания. Напряжение низкого логического уровня будет в 0,3 раза больше напряжения питания. В обоих случаях будет допуск 0,5 В.

При напряжении питания от 10 до 18 В уровни низкого и высокого логического уровня составляют одинаковую долю напряжения питания. Допуск повышается до 1,0 В.

Tektronix MDO 3104 отображает цифровой импульс, показывая время нарастания, амплитуду, ширину импульса и другие параметры.

Для семейств логики TTL и CMOS для поиска и устранения неисправностей можно использовать либо логический пробник, либо DVOM, либо осциллограф. На типичном логическом пробнике есть ползунковый переключатель для выбора между логикой TTL и CMOS, и переключатель должен быть перемещен в правильное положение перед снятием показаний.

Обратите внимание, что на выходах TTL и CMOS есть плохие или неопределенные области. В таких случаях поведение схемы непредсказуемо. Но не спешите обвинять полупроводник, потому что дефект вполне может быть во внешней схеме.

В дополнение к проверкам напряжения, выполненным с помощью логического датчика или DVOM, измерения температуры полезны для определения рабочего состояния ИС. Вы можете пальцем пощупать изолированный корпус, сначала измерив напряжение на печатной плате, чтобы увидеть, есть ли опасная электрическая энергия, которая случайно попала на изображение. Если устройство кажется необычно горячим или совсем не теплым, у вас проблемы. Опять же, дефект может быть как во внутренней, так и во внешней схеме.

Задачи цифрового поиска и устранения неисправностей, отладки и создания прототипов требуют способа обнаружения наличия выходных импульсов и определения того, имеют ли они высокий логический уровень или низкий логический уровень. Лучшими инструментами являются осциллограф, мультиметр и логический пробник. В этом виде работы у каждого есть свои преимущества. Все три жизнеспособны. А пока рассмотрим логический пробник.

Качественный анализ, сложные задачи по отладке и сложные лабораторные работы – все это требует осциллографа со смешанными сигналами или смешанной области, поскольку он может обнаруживать цифровые аномалии и соотносить их с аналоговыми характеристиками, например, в источнике питания.

Логический зонд, быстрый и простой цифровой индикатор.

Мультиметр может определять наличие или отсутствие логических сигналов высокого и низкого уровня. Однако зондирование на близком расстоянии иногда затруднено. В сложных ситуациях может быть трудно интерпретировать показания, удерживая оба датчика. Логический пробник точен и прост в использовании для быстрой проверки нескольких цифровых выходов. Удобный корпус карандаша с тонким наконечником обеспечивает быстрые, непродолжительные измерения, и по этой причине логический пробник используется регулярно.

Настройка проста. Существуют вариации в разных моделях, но обычно красный и черный провода с зажимами типа «крокодил» подключаются к бортовым клеммам источника питания постоянного тока, красный к положительному, а черный к отрицательному. Второй ползунковый переключатель обозначен MEM и PULSE. MEM (память) аналогична функции HOLD полнофункционального мультиметра или токоизмерительных клещей. Начните тесты в ИМПУЛЬСНОМ режиме. Коснитесь пробником возможных выходов, либо выводов IC, либо узлов схемы. Вы можете быстро передвигаться и понимать, что происходит.

Режим памяти полезен, когда импульсы слишком частые или редкие, чтобы их можно было увидеть. Коснитесь зондом точки, которую нужно проверить, и переведите ползунковый переключатель в положение MEM. Светодиод импульса загорается при первом новом переходе. Он остается гореть до тех пор, пока не будет сброшен путем перемещения ползункового переключателя в положение ИМПУЛЬС.

У большинства логических пробников нет батареи. Светодиоды и внутренние схемы получают питание от тестируемой цепи. Отдельные светодиоды, красный для высокого и зеленый для низкого, показывают логическое состояние, и это считывание дополняется двухтональным звуковым сигналом.

Стоит взглянуть на характеристики типичного логического пробника:

Рабочее напряжение: 4-18 В постоянного тока
Частотная характеристика: 20 МГц
Высокий логический уровень TTL:> 2,3 ± 0,2 В постоянного тока
Низкий логический уровень TTL: высокий логический уровень CMOS: 70% VCC ± 10%
Низкий логический уровень CMOS: 30% В _CC ± 10%
Минимальная обнаруживаемая длительность импульса: 25 нс
Входное сопротивление: 1 МОм
Защита от перегрузки входа: ± переменного или постоянного тока, 25 нс
Защита по напряжению питания: ± 20 В постоянного тока
Время вспышки индикатора импульса: 500 мс
Рабочая температура 32 – 122 ° F,

Обратите внимание на высокое входное сопротивление.Логический пробник будет иметь минимальное влияние на тестируемую цепь.

Однако характеристики емкостной нагрузки не показаны. Это становится важным на более высоких частотах для цифрового сигнала, который меняется. Например, если входное сопротивление логического пробника составляет 20 пФ, нагрузка емкостного реактивного сопротивления логического пробника, подключенного к цепи, составляет:
· При 1 МГц 7,958 Ом
· При 10 МГц 796 Ом
· При 100 МГц 79,6 Ом

Однако бывают ситуации, когда логический пробник неэффективен.Например, когда цепь удаляется (электрически) из других секций. В этом случае входной сигнал может отсутствовать. Если число вентилей НЕ нечетное, на выходе может быть высокий логический уровень, но эта информация не является окончательной. Что требуется, так это средство для подачи одного или нескольких импульсов в нужное время и в нужном месте, чтобы можно было контролировать цепь и получать информацию. Вот тут-то и появляется логический генератор импульсов.

Логический генератор импульсов в сочетании с логическим пробником обеспечивает быстрый обзор поведения цифровой схемы.

Он напоминает логический пробник тем, что имеет корпус или корпус, к которому прикрепляется тонкая проводящая точка. Как и у логического пробника, у логического генератора также есть красный и черный выводы с зажимами типа «крокодил», которые предназначены для подключения к положительной и отрицательной шинам источника питания постоянного тока.

Типичный логический генератор импульсов имеет во внутренней схеме выходной транзистор, защищенный резистором 1 кОм, ограничивающим ток в пробнике и в тестируемом устройстве. Соответственно, генератор импульсов может касаться любого контакта ИС, не опасаясь повредить генератор или полупроводник.

Если тестируемое оборудование имеет исправные устройства вывода, они покажут результаты введенных импульсов. При отсутствии таких индикаторов нужен логический пробник. Перемещая один или оба этих диагностических инструмента от точки к точке, можно быстро накопить большой объем информации, подготовив почву для более точных испытаний осциллографа.

PeakTech 610 – Логический пробник 20 МГц

Логический пробник, 20 МГц

Logic Probe идеально подходит для поиска и устранения неисправностей в логических схемах.Он работает как датчик уровня, датчик импульсов, расширитель импульсов и память импульсов.
Его можно использовать непосредственно для подачи сигнала в логические схемы без удаления ИС или разрыва цепей.
Импульсный выход 100 мА гарантирует, что тестируемое устройство будет импульсным, а короткая длительность выходного импульса 10 мкс гарантирует, что тестируемая цепь не будет повреждена.
Выход Logic Pulser переключается между 0,5 и 400 Гц, что делает его пригодным для использования либо с логическим пробником, либо с осциллографом.

Протокол безопасности HTTPS Быстрая доставка по всему миру К вашим услугам 365 дней в году

Логический пробник, 20 МГц

Logic Probe идеально подходит для поиска и устранения неисправностей в логических схемах.Он работает как датчик уровня, датчик импульсов, расширитель импульсов и память импульсов.
Его можно использовать непосредственно для подачи сигнала в логические схемы без удаления ИС или разрыва цепей.
Импульсный выход 100 мА гарантирует, что тестируемое устройство будет импульсным, а короткая длительность выходного импульса 10 мкс гарантирует, что тестируемая цепь не будет повреждена.
Выход Logic Pulser переключается между 0,5 и 400 Гц, что делает его пригодным для использования либо с логическим пробником, либо с осциллографом.

Входная частота	20 МГц
Входное сопротивление	1 МОм
TTL 1 высокий; 0 Низкий	> 2,3; <0,8 В ± 0,2 В
CMOS 1 High; 0 Низкий	> 70% Vcc; <30% Vcc ± 10%
Минимальная ширина импульса	30 нс
Рабочее напряжение	4-18 В постоянного тока
Размеры (ШxВxГ)	18 x 210 x 18 мм 3
Вес	45 г

Скачать

Руководство 610 DE-EN

PeakTech_610_04_2016.pdf

Скачать (189.58k)

10 альтернативных продуктов в категории:

Логический зонд

против мультиметра – retrotechlab.com

Мультиметры – это полезные инструменты, которые могут многое рассказать о сигнале, включая напряжение, ток, силу и непрерывность. Доступны некоторые более современные мультиметры, которые также могут рассчитывать индуктивность и мощность, что делает их очень полезными для аналоговых схем.

Мультиметры

также можно использовать в цифровых настройках, но по ряду причин они часто неприемлемы. Во-первых, мультиметры оборудованы для контроля источников постоянного или переменного тока, поэтому мультиметр может регистрировать нечетные напряжения, если включен цифровой сигнал.Во-вторых, мультиметры огромны и объемны, но использовать более трех в цепи невозможно. В-третьих, мультиметры имеют стандартный вход (пол) для подключения и могут усложнить задачу при использовании более двух.

Логический пробник – это очень простая схема, предназначенная для расчета цифровых процессов, в отличие от мультиметра. Обычно только 3 выходных светодиода, которые указывают на следующие состояния, оснащены логическими образцами.

• 1 – (Цифровой высокий)
• 0 – (Цифровой низкий)
• Z – (Высокий импеданс)
• P – (Сигнал пульсирует / переключается)

Однако аналоговые показания нельзя измерить с помощью логических выборок, поэтому напряжение уровней сигнала не может быть рассчитано для расчета сигналов.Несмотря на эту слабость, образцы логики с другими образцами быстро собираются, собираются и используются. Логическая выборка, которую мы построим, будет состоять из четырех различных схем логических выборок, объединенных в одну схему с четырьмя выходами светодиодов и четырьмя входами логических выборок.

Что такое логический пробник?

Логический пробник или цифровой тестер обычно представляет собой недорогой переносной пробник, заключенный в трубку в форме ручки с индикаторами, показывающими состояние проверяемой линии.

Обычно логические пробники используются для тестирования цифровых схем, например, использующих логику TTL или CMOS.У них часто есть три световых индикатора на корпусе, чтобы указать состояние линии. Такие логические пробники представляют собой очень простые формы цифровых тестеров, способных проверять состояние только одной линии, но они могут быть полезны во многих приложениях.

Логический пробник обычно получает питание от тестируемой цепи – обычно имеются выводы с зажимами типа «крокодил» / «крокодил», которые можно прикрепить к земле и питанию тестируемой цепи.

Измерения логическим датчиком

Логический датчик ограничен в количестве измерений, которые он может выполнять по сравнению с другими измерительными приборами, но, тем не менее, его можно использовать для различных цифровых измерений:

• Высокое логическое состояние: Логический пробник / тестер цифровой логики может обнаруживать линии, которые находятся в цифровом или высоком логическом состоянии.Логический пробник обычно указывает на это с помощью светодиода, который часто окрашен в красный цвет.
• Низкий логический уровень: Логический пробник также может указывать на логический или цифровой низкий уровень. Обычная индикация – использование светодиода зеленого цвета.
• Цифровые импульсы: Логический пробник может включать в себя некоторую форму схемы обнаружения импульсов. Когда линия активна и пульсирует третьим цветом, возможно, будет отображаться желтый цвет. Логический пробник может включать в себя схему для обнаружения очень коротких импульсов и, таким образом, индикации активности линии.Иногда продолжительность импульсов может указываться по яркости светодиода.
• Линия с тремя состояниями: Некоторые логические пробники могут также определять, когда линия была переведена в трехступенчатый режим. Это когда выход устройства вывода выключен и реальное логическое состояние не определено. Многие логические пробники могут указывать это состояние, и они могут сделать это, отключив все индикаторы.

Логические датчики различаются от одного производителя к другому, поэтому необходимо точно проверить, какие измерения можно проводить и как отображаются результаты.

Преимущества и недостатки логического пробника

Как и у любого другого испытательного оборудования, у использования тестера логического пробника есть преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать перед покупкой или использованием.

Преимущества логического пробника –

• Низкая стоимость: Логический пробник не содержит много схем, а дисплей очень примитивен. Поэтому стоимость производства очень низкая – их обычно можно купить дешевле, чем стоимость самого простого мультиметра.Логические анализаторы и осциллографы смешанных сигналов стоят во много раз дороже логических пробников.
• Простота использования: Для использования логического пробника обычно требуется подключение силовых проводов, а затем подключение пробника к требуемой точке цепи.

Недостатки логического датчика –

• Очень грубое измерение: Природа логического датчика означает, что можно обнаружить только индикацию наличия логического сигнала.Это не замена испытательного прибора, такого как осциллограф.
• Плохой дисплей: Логический пробник использует только несколько светодиодов, чтобы указать характер логического сигнала. В результате может отображаться мало информации о природе обнаруженного логического сигнала.

Что такое мультиметр?

Цифровой мультиметр – это измерительный прибор, используемый для измерения двух или более электрических величин – в основном напряжения (вольты), тока (амперы) и сопротивления (Ом).Это стандартный диагностический инструмент для технических специалистов в электротехнической / электронной промышленности.

Цифровые мультиметры давно заменили игольчатые аналоговые измерители из-за их способности выполнять измерения с большей точностью, надежностью и увеличенным импедансом. Fluke представила свой первый цифровой мультиметр в 1977 году.

Цифровые мультиметры сочетают в себе тестовые возможности однозадачных измерителей – вольтметра (для измерения вольт), амперметра (ампер) и омметра (ом). Часто они включают несколько дополнительных специализированных функций или расширенных параметров.Таким образом, технические специалисты с особыми потребностями могут найти модель, отвечающую их потребностям.

Лицевая сторона цифрового мультиметра обычно состоит из четырех компонентов:

• Дисплей: где можно просматривать результаты измерений.
• Кнопки: для выбора различных функций; параметры зависят от модели.
• Диск (или поворотный переключатель): для выбора основных значений измерения (вольт, ампер, ом).
• Входные гнезда: куда вставляются измерительные провода.

Измерительные провода представляют собой гибкие изолированные провода (красный – положительный, черный – отрицательный), которые подключаются к цифровому мультиметру.Они служат проводником от проверяемого объекта к мультиметру. Наконечники пробников на каждом выводе используются для тестирования цепей.

Термины «количество» и «цифры» используются для описания разрешающей способности цифрового мультиметра – насколько точные измерения может выполнять измеритель. Зная разрешение мультиметра, технический специалист может определить, можно ли увидеть небольшое изменение измеряемого сигнала.

Пример: Если мультиметр предлагает разрешение 1 мВ в диапазоне 4 В, можно увидеть изменение на 1 мВ (1/1000 вольта) при чтении 1 В.

Цифровые мультиметры обычно группируются по количеству отображаемых на них отсчетов (до 20 000).

В общих чертах, мультиметры попадают в одну из нескольких категорий:

• Универсальные (также известные как тестеры)
• Стандартные
• Расширенные
• Компактные
• Беспроводные

Нужна помощь в выборе мультиметра, который подходит именно вам? Воспользуйтесь селектором инструментов цифрового мультиметра.

Безопасность

Каждое приложение с цифровым мультиметром представляет потенциальную угрозу безопасности, которую необходимо учитывать при проведении электрических измерений.Прежде чем использовать какое-либо электрическое испытательное оборудование, люди должны всегда сначала обращаться к руководству пользователя, чтобы узнать о надлежащих рабочих процедурах, мерах предосторожности и ограничениях.

Связанные

Logic Probe Experiment – StuDocu

Предварительный текст

Logic Probe Experiment Report Drew Stickler ENGR 19600 Введение в разработку 11 октября 2018 г. Цель Целью этого эксперимента было моделирование, создание и тестирование схема. Эта схема использует несколько инверторов для изменения направления тока.В сочетании с потенциометром, который действует как переменный резистор деления напряжения, мы смогли выключить один светодиод и включить другой. Необходимые материалы Мы использовали различные материалы для завершения схемы, такие как: Один беспаечный макет Один шестигранный инвертор 7404 Два светодиода) Два сигнальных диода Резисторы: Один 2,0 три 330 Один потенциометр 1 Требуемое оборудование Оборудование, которое помогло в моделировании, тестирование , и сборка схемы относятся к следующим элементам: Программное обеспечение для моделирования схем Multisim Источник питания, способный выдавать 5 В или более Цифровой мультиметр Осциллограф Мы использовали потенциометр в качестве резистора переменного напряжения.В зависимости от того, как мы инвертировали схему, когда мы настраивали напряжение с помощью потенциометра, это изменяет ток напряжения, протекающий через нашу схему. Это, в свою очередь, меняет то, какой светодиод горит в это время. В зависимости от того, как мы инвертировали нашу схему, будет меняться, какой светодиод будет включаться при определенных уровнях напряжения. Эта смоделированная диаграмма показывает реализацию первого инвертора. Подключив потенциометр к третьему контакту шестигранного инвертора 7404 и подключив четвертый контакт к диодам, мы смогли перевернуть желтый и красный светодиоды.На этой схеме показан второй инвертор, который был реализован в нашей схеме. Когда светодиоды горят, существует разница напряжений между источником питания 5 В и потенциометром. Когда это происходит, через цепь проходит ток, который включает светодиоды. В этом эксперименте мы смогли изменить это между светодиодами, чтобы один включался, а другой выключен. Тест цепи Мы начали без инверторов в потоке тока и измерили напряжение в разных точках, включая НИЗКИЙ вход, ВЫСОКИЙ вход и ОТКРЫТЫЙ вход, и перешли к двум инверторам.