Логический пробник, разработанный С. Бирюковым, предназначен для индикации импульсов, амплитуда которых имеет «нормальную» величину, т. е. напряжения вершин превышают 2,4 В, а основания лежат ниже 0,4 В. Индикация осуществляется в виде знаков «0» и «1», которые указывают соответствующие уровни. Точка индицирует наличие импульсов.
Схема пробника приведена на рис. 1. На входе включен резистор R1, предохраняющий пробник от перегрузок. Эмиттерные повторители V1 и V2 служат для уменьшения нагрузки на проверяемый каскад, а также для сдвига порога переключения логических элементов D1.1 и D1.2. Дополнительный сдвиг достигается включением кремниевого диода V3 и германиевого V5. В результате при входном напряжении выше 2,4 В элемент D1.1 включается и зажигается сегмент d семисегментного индикатора Н1, индицируется знак «1» (при боковом положении индикатора). При напряжении ниже 2,4 В элемент D1.1 закрывается, сегмент d гаснет. При снижении входного напряжения ниже 0,4 В выключается элемент D1.2, включается D1.3 и зажигаются четыре сегмента (a, b, g, f) индикатора и индицируется знак «0».
Рис. 2
При наличии импульсов на входе пробника триггер на элементах D2.1 и D1.4 переключается в моменты достижения напряжения на входе пороговых величин (0,4 и 2,4 В). В момент перехода напряжения на входе пробника из состояния «1» в состояние «0» на входе элемента совпадения D2.2 кратковременно появляются две логические «1», элемент D2.2 включается и короткий (порядка 70 нс) отрицательный импульс .с его выхода запускает ждущий мультивибратор на элементах D2.3 и D2.4. Выходной сигнал мультивибратора вызывает свечение точки индикатора.
Если амплитуда входных импульсов ниже нормальной, триггер не переключается и точка индикатора не светится.
Диод Обслужит для защиты микросхем при включении питания в неправильной полярности.
Пробник смонтирован на печатной плате с размерами 7,5×80 мм (рис. 2). Выводы большинства элементов, расположенных на одной стороне печатной платы, загнуты через край платы и подпаяны к контактным площадкам, находящимся с обратной стороны платы. Игла-щуп впаяна в паз печатной платы. Конденсатор С2 состоит из двух соединенных параллельно конденсаторов К53-16 по 10 мкФ.
В пробнике можно применить транзисторы КТ361 и КТ373 с любыми буквенными индексами, возможно применение и других кремниевых высокочастотных транзисторов соответствующего типа проводимости. Диоды можно заменить на любые маломощные кремниевые (V3t V4) и германиевые (V5, V6), микросхемы — на аналогичные других ТТЛ серий.
Исследовать логические устройства в статическом и динамическом режимах позволяет пробник, предложенный Н. Пастушенко и А, Жижченко. Принципиальная схема пробника изображена на рис. 3.
При отсутствии сигнала на входе элемента D1.1 — низкий логический уровень, на входах элементов D1.2,D1.3, D1.4 — высокий. Сегменты индикатора не светятся. Если на вход пробника поступает уровень, соответствующий логической «1», то на выходе элемента D1.1 будет логический «0», на выходе D1.2 — логическая «1», элементы D1.3 и 01.4 остаются в первоначальном состоянии. При этом светятся сегменты Ь и с и индицируется цифра «1». Когда на входе пробника будет логический «0», то на выходе элементов D1.2, D1.3 и D1.4 будет высокий логический уровень и будут светиться сегменты а, Ь, с, d, е, f.
56
Рис. 5
При подаче на вход пробника импульсов с частотой до 25 Гц чередование цифр «0» и «1» различимо глазом. При частотах свыше 25 Гц начинает сказываться влияние конденсатора С1. В результате яркость свечения сегмента d резко уменьшается и индицируется буква «П», обозначающая последовательность импульсов с высокой частотой на входе пробника.
Пробник питается непосредственно от испытуемого устройства. При наличии питания +5 В светится сегмент h (точка).
В пробнике использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсатор К50-6. Вместо микросхемы К133ЛА8 можно применить микросхему К155ЛА8.
На рис. 4 изображено расположение деталей на печатной плате из двустороннего фольгированного стекло текстолита, а на рис. 5 — чертежи обеих сторон печатной платы.
Пробник с достаточно большим входным сопротивлением и высокой четкостью срабатывания при определенных уровнях входного напряжения предложен
В. Пиратинским и Со Шахновским. Зона перехода из состояния, при котором индикаторный светодиод горит с полной яркостью, в состояние, при котором светодиод не горит, составляет 30 мВ для верхней границы логического уровня «0»’ (0,4 В) и 80 мВ для нижней границы логического уровня «1» (2,4 В).
Пробник отличается малой потребляемой энергией от источника питания проверяемого устройства, составляющей не более 12 мА.
На рис. 6 приведена принципиальная электрическая схема пробника. Она состоит из двух независимых пороговых схем, одна из которых соответствует уровню «0», а другая — уровню «1».
Когда напряжение на входе пробника имеет величину 0…0.4 В, транзисторы V7 и V8 пороговой схемы «1» закрыты и красный светодиод V5 не горит. В пороговой схеме «0» транзистор V9 закрыт, а транзистор V10 открыт и горит зеленый светодиод V6, индицируя наличие логического уровня «О».
Пробник собран на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Расположение проводников со стороны деталей показано на рис. 8,а с противоположной стороны — на рис. 8,6.
В пробнике применены микросхемы серии К155, резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КМ5а (С2, СЗ), КМ6 (С7, С4) и К53-4 (С5, С6).
Журнал«Радио»,1980,№3, с. 30
Источник: Измерительные пробники. Сост. А. А. Халоян.— М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2003.— 244 с: ил.— (Радиобиблиотечка. Вып. 20)