ЛОГИЧЕСКИЙ ЗОНД-ПРОБНИК

April 19, 2012 by admin Комментировать »

При налаживании логических блоков и поиске неисправностей в цифровых уст­ройствах помимо универсальных измерительных приборов часто используют логи­ческие пробники [1]. При этом локализовать неисправность можно быстрее, если дополнительно к пробнику применить пульсатор [2], который обеспечивает фор­мирование коротких и мощных импульсов, переводящих состояние контролиру­емой логической цепи в противоположное. Предлагаемое для повторения устрой­ство, принципиальная схема которого представлена на рис. 1, объединяет эти два прибора и позволяет не только определять логические уровни микросхем ТТЛ, но и формировать короткие импульсы и фиксировать их прохождение по цепям контро­лируемого блока.

Основные технические характеристики

Напряжение питания, В………………………………………………………………….. 5±0,25

Средний потребляемый ток, мА, не более…………………………………………….. 50

Порог переключения в состояние 1, В…………………………………………………. 2,4±0,15

Порог переключения в состояние 0, В………………………………………………… 0,4±0,1

Напряжение вершины положительного импульса

при токе нагрузки 50 мА, В, не менее………………………………………………. 2

Напряжение седловины отрицательного импульса

при токе нагрузки 50 мА, В, не более………………………………………………. 0,8

Габариты, мм…………………………………………………………………………….. 220x25x20

Масса, г, не более……………………………………………………………………….. .75

Г Л I /

Зонд-пробник содержит два преобразователя уровня на транзисторах VT1, VT2, диодах VD1, VD2, резисторах R1, R2 и элементах DD1.1, DD1.2, индикаторы еди­ничного (HL1) и промежуточного (HL2) уровней, триггер-ловушку DD2.1, индикатор импульсов HL3. кнопку SB1 с триггером защиты от дребезга контактов DD2.2, формирователь импульса на элементах DD1.3, DD1.4, диоде VD3 и конденсаторе СЗ, усилитель импульсов на транзисторах VT3, VT4, резисторах R6-R8, конденса­торах С4, С5, а также предохранительный диод VD4.

Рис. 1

После подключения к источнику питания, обычно к тому же, от которого питает­ся проверяемый логический блок, должен загореться индикатор HL2. Его свечение свидетельствует о том, что на зонд-пробник подано напряжение питания без нару­шения полярности, обозначенной на штепселях ХР2 и ХР4. Кроме того, свечение индикатора HL2 указывает на то, что на щуп ХР1 зонда-пробника не поступает на­пряжение, соответствующее значениям логических сигналов. При этом транзисто­ры VT1 и VT2 закрыты, на входах элемента DD1.1 присутствует уровень 0, а на его выходе — уровень 1, из-за чего индикатор HL1 не горит. На входах элемента DDI.2 действуют уровни 1, а на его выходе — уровень 0. Следовательно, индикатор HL2 светится

При подключении щупа ХР1 к цепи проверяемого блока, в которой действует уровень 1, открывается транзистор VT1, на входах элемента DD1.1 появляется уро­вень 1, а на выходе — уровень 0, загорается индикатор HL1. Так как уровень 0 по­ступает на один из входов (вывод 4) элемента DD1.2, то он переключается в единичное состояние и индикатор HL2гаснет.

Если же напряжение в проверяемой цепи равно уровню 0, то открывается тран­зистор VT2 и на втором входе (вывод 5) элемента DD1.2 возникает также уровень 0. И хотя на первом его входе (вывод 4) вновь появляется уровень 1 с вы­хода элемента DD1.1, так как на его входах опять действует уровень 0 из-за закры­того транзистора VT1, на выходе элемента DDI.2 продолжает присутствовать уро­вень 1. Следовательно, оба индикатора HL1 и HL2 не светятся.

В том случае, когда кнопка SB1 не нажата, триггер DD2.1 находится в исходном единичном состоянии и не изменяет его в зависимости от напряжения на входе ХР1 зонда-пробника. Индикатор HL3 не светится. При нажатой кнопке SB1 со­стояние триггера DD2.1 может измениться, если на входе зонда-пробника возник­нет хотя бы один положительный перепад напряжения. В этом случае загорится индикатор HL3, что свидетельствует о прохождении импульсного сигнала в конт­ролируемой цепи. Отпустив кнопку SB1 , возвращают триггер DD2.1 в исходное со­стояние и гасят индикатор HL3.

При нажатии на кнопку SB1 изменяется также состояние триггера DD2.2. До этого на его инверсном выходе и, следовательно, на одном из входов (вы­ход 9) элемента DD1.4 был уровень 0, конденсатор СЗ был разряжен, на выходе элементов DD1.3 и DD1.4 присутствовал уровень 1. При появлении уровня 1 на ин­версном выходе триггера DD2.2 и, следовательно, на входе (вывод 9) элемента DD1.4 на его выходе уровень 1 сменяется уровнем 0. Однако через некоторое вре­мя, когда зарядится конденсатор СЗ и на входах элемента DD1.3 возникнет уро­вень 1, а на его выходе — уровень 0, на выходе элемента DD1.4 снова будет уро­вень 1.

В результате на выходе формирователя сформируется одиночный отрицатель­ный импульс, поступающий на усилитель. Дифференциальные цепи C4R6 и C5R7 на его входе создают короткие импульсы в моменты отрицательного и положи­тельного перепадов напряжения на выходе элемента DDI.4. Эти короткие импуль­сы, поступая на базы своих транзисторов VT3 и VT4 соответственно, обеспечивают поочередное подключение выходного зонда ХРЗ через резистор R8 сначала к про­воднику положительного напряжения, а затем — к общему проводу

Следовательно, при одном нажатии на кнопку SB1 на выходе зонда-пробника формируются два разнополярных импульса, следующих один за другим, каждый из которых может перевести соответствующее логическое состояние цепи в про­тивоположное. А так как эта пара импульсов вырабатывается после того, как триг­гер DD2.1 оказывается в режиме ожидания, то появляется возможность зон­дом-пробником контролировать прохождение сигнала по цепям проверяемого блока, т. е. проверять целостность электрических связей, работоспособность триг­герных устройств, счетчиков, одновибраторов и т. д.

Функционирование логического блока проверяют зондом-пробником обычно в статическом режиме, т. е. когда в цепях блока все логические уровни уста­навливаются и не изменяются. Последовательно подключая входной щуп ХР1 зонда-пробника к выводам микросхем, контролируют уровни входных и выходных сигналов.

Зонд-пробник позволяет проверять целостность соединений. Например, для проверки целостности логической цепи, фрагмент схемы которой представлен на рис. 2, сначала на выход элемента DD1.2, на котором должен быть уровень 0, подключают одновременно и щуп, и зонд.

Нажатием на кнопку SB1 проверяют загорание индикатора HL3. Затем зонд пе­реносят на выход элемента DD1.1 и снова нажимают на кнопку SB1. Если в цепи, соединяющей эти элементы, есть разрыв, то пробник показывает промежуточный уровень, т. е. загорается индикатор HL2, а индикатор HL3 не светится. Если же при свечении индикатора HL2 при каждом нажатии на кнопку загорается индикатор HL3, это свидетельствует о целостности соединения между щупом и зондом, а свечение индикатора HL2 указывает на наличие лишней цепи, контролируемой другой логической цепью проверяемого блока.

В зонде-пробнике вместо микросхем серии К155 возможно использование микросхем серий К131, К555, КМ155, КМ555 и КР531. Транзисторы VT1-VT4 — любые кремниевые соответствующей структуры. Диоды VD1, VD2, VD4 долж­ны быть германиевыми, а диод VD3 — любым маломощным. Конденсатор С1 — К50-12, К53-4, К53-14, остальные — КМ, КЛС, К10-7 и другие. Индикаторы HL1-HL3 — любые. Все резисторы, кроме R8,— МЛТ-0,125. Зонд ХРЗ и штекеры ХР2, ХР4 — М Ш 1 , кнопка SB1 — МПЗ-1.

Чертеж печатной двусторонней платы со стороны расположения элементов • изображен на рис. 3,а, с противоположной стороны — на рис. 3,6. Размещение деталей показано на рис. 3,в.

ЛИТЕРАТУРА

1. Подборка «Логические пробники».— Радио, 1980, № 3, С. 30.

2. Уильяме Г. Б. Отладка микропроцессорных систем.— М.: Энергоатомиздат, 1988, с. 101.

Журнал «Радио; 1993, N4, с. 41

Источник: Измерительные пробники. Сост. А. А. Халоян.— М.: ИП РадиоСофт, ЗАО «Журнал «Радио», 2003.— 244 с: ил.— (Радиобиблиотечка. Вып. 20)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты