ЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБНИКИ
ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА
Е. Суховерхов (UA3AJ T)
ЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБНИКИ
Чтобы обнаружить неисправность в цифровом устройстве и настроить его, нередко бывает достаточно применения несложного логического пробника.
Пробник, схему которого разработал радиолюбитель из г. Киева Н. Пастушенко, позволяет проверять логические устройства, выполненные на микросхемах ТТЛ-логики с напряжением питания 5 В в статическом и динамическом режимах. Он содержит всего одну микросхему К133ЛА8, а в качестве индикатора состояний применен семисегментный светодиодный элемент АЛ 304 А.
Принципиальная схема этого пробника изображена на рис. 1. Когда на входе пробника сигнала нет, высвечивается только «точка», которая индицирует подключение пробника к источнику питания. Появление на входе логической «1» (напряжение не менее 2,4 В) вызывает изменение состояния элементов D1.I и DJ.2. На выходе DI.2 присутствует высокий логический уровень, и индикатор высвечивает цифру «1». Если на входе пробника логический «0» (напряжение не более 0,4 В), высокий логический уровень появляется на выходах элементов D1.2, D1.3, D1.4. При этом на индикаторе зажигается цифра «0».
Рис. 1. Принципиальная схема пробника для проверки логических устройств
Чередование логических уровней на входе прибора с частотой до 25 Гц вызовет чередование цифр «0» и «1» индикатора, что будет различимо глазом. При частотах выше 25 Гц начинает сказываться влияние емкости конденсатора С1 в цепи сегмента D. Этот сегмент гаснет, а остальные сегменты при некотором уменьшении яркости свечения высветят букву «П», которая обозначает, что на вход пробника поданы импульсы с частотой следования более 25 Гц.
Другая конструкция (рис. 2) этого же автора предназначена для регистрации импульсов, следующих через большие промежутки времени. Она состоит из счетчика D1, дешифратора D2 и индикатора HI. С приходом каждого импульса счетчик изменяет свое состояние. Оно дешифруется микросхемой D2 и отображается на индикаторе.
Счетчик устанавливается в нулевое состояние автоматически при включении питания, а при необходимости и кнопкой S1.
Рис. 2. Принципиальная схема пробника для регистрации импульсов
Рис. 3. Принципиальная схема пробника для проверки микросхем ТТЛ-логики
Схемы логических пробников, показанные на рис. 3 и 4, разработаны радиолюбителями из Донецка Ю. Зи-менковым и П. Морозом. Обе конструкции построены по одному принципу, решают одинаковые задачи, но используются для проверки работы микросхем различной по структуре логики.
Рис. 4. Принципиальная схема пробника для проверки микросхем МОП-структуры
Рис. 5. Принципиальная схема пробника для оценки скважности импульсов
Пробник на рис. 3 предназначен для проверки микросхем ТТЛ-логики (например, серий К133, К155. К158 и т. д.), а по схеме на рис. 4 — микросхем МОП-структуры с питанием 27 В (например, К161, К186 и т. д.). Функциональная схема этих пробников отличается от схемы на рис. 1 возможностью регистрировать одиночные импульсы. Это достигается применением триггера на микросхеме D2 (рис. 3) и D3 (рис. 4), который «запоминает» одиночный импульс логической «1» или логического «О», поступающий, через конденсатор С1 или С2. Узел, собранный на элементе микросхемы D1.4 (рис. 3) и D2.2 (рис. 4), предназначен для возвращения триггера в исходное состояние, чтобы триггер переключился от следующего поступившего импульса. Логическое состояние контролируемой цепи индицируется светодиодами HI — логическая «1», Н2 — логический «О», НЗ — наличие одиночного импульса (светодиод зажигается и гаснет) или пачки импульсов (светится постоянно).
Интересный пробник (рис. 5) разработан Г. Члиян-цем из г. Львова. Кроме определения логического состояния контролируемой цепи, регистрации одиночных импульсов, этот пробник позволяет оценивать скважность импульсов. Последнее достигается цифровым дифференцированием входных импульсов.
Дифференцирование производится узлом, собранным на элементах D1.2 — D1.4, D2.
Работа этого узла основана на суммировании элементами D2.1 и D2.2 импульсов, возникающих при последовательной смене логических уровней на выходе элемента D1.1, и этих же импульсов, но задержанных элементами D1.2 — D1.4. При этом на выходе элемента D2.1 формируются отрицательные импульсы, соответствующие каждой смене логического уровня, которые поступают на одновибратор (на микросхеме D3.1 и D3.2). Конденсатор С1 в нем подобран таким образом, что символ «точка», цепь которого подключена к выходу элемента D3.2, при каждом импульсе вспыхивает дважды, если частота следования импульсов не менее 10 Гц, и один раз, если она ниже. При частоте свыше 20 Гц вспышки «точки» сливаются в непрерывное свечение. Если сигнал близок к меандру, одновременно с «точкой» высвечиваются знаки «0» и «1», при большой скважности — светится лишь один «0» или «1».
Устройство (рис. 6), разработанное В. Фирсовым (UA4HBL) и Е. Федоровым из Куйбышевской области, определяет логическое состояние контролируемых цепей как в статическом, так и в динамическом режимах, когда длительность импульсов мала и они редко появляются. Логическая «1» индицируется знаком «Н», «0» — «L».
В пробнике предусмотрено запоминание логических уровней. В такой режим устройство переводится нажатием кнопки S1, когда фиксируется «положительный» импульс, или S2, если необходимо обнаружить «отрицательный» импульс.
Рис. 6. Принципиальная схема пробника для определения логического состояния цепей
На резисторе RJ, диодах VI — V4 и транзисторе А 1.1 выполнен узел определения высокого уровня. Он работает как пороговое устройство. Узел определения низкого уровня собран на резисторах R2 — R5 и транзисторах V5.2 и V5.3 и работает в ключевом режиме. Элементы этих узлов выбраны так, что они срабатывают только при нормальных логических уровнях, то есть когда входное напряжение не более 0,4 В и когда не менее 2,4 В.
Все описанные пробники питаются от источника питания испытываемого устройства.
Их изготавливают в виде малогабаритных щупов, имеющих стальную иглу и шнур для подключения питания. Примеры конструктивных решений показаны на рис. 7.
Рис.7. Примеры конструктивных решений пробников
ББК 32.84
Л87
Рецензент Л. И. Гусев
Л87 Лучшие конструкции 29-й и 30-й выставок творчества радиолюбителей: Сборник/Сост. В. М. Бондаренко, Е. В. Суховерхов. — М.: ДОСААФ, 1984. — 62 с, ил.
15 к.
Помещены статьи о лучших разработках радиолюбителей — участников выставок. Рассказано о спортивной, звукотехнической, радиовещательной и измерительной аппаратуре.
Для радиолюбителей, имеющих достаточный опыт и чтении схем, и монтаже и налаживании радиотехнических устройств.
2402020000 — 085 КБ — 26 — 16 — 84 ББК 32.84
Л 072(02)-84 Б3В — 1 — 11 — 84 642.М
Издательство ДОСААФ СССР.1984 г.
OCR Pirat
