Sonde logique simple

Schéma de sonde logique pour le dépannage des circuits numériques, une description de ses capacités et méthodes de travail avec une sonde.

Il est bien connu que pour la réparation et l’établissement de circuits numériques électroniques, il est nécessaire oscilloscope. Bien sûr, ces jours sont révolus où il était nécessaire de réparer de gros ordinateurs dans les usines. Mais il y avait des appareils à diverses fins sur microcontrôleurs, des microcircuits spécialisés, un grand nombre d'appareils utilisant des microcircuits numériques avec un faible degré d'intégration (toutes les entreprises et organisations n'ont pas réussi à acquérir des équipements importés modernes).

Il est impossible de voir les processus se produire dans des circuits pulsés avec un avomètre conventionnel et de tirer des conclusions sur le fonctionnement du circuit dans son ensemble. Mais l'oscilloscope n'est pas toujours à portée de main. Dans ce cas, la sonde logique décrite peut être d'une aide inestimable.

De nombreux appareils similaires ont été décrits dans la littérature, et tous avec le même objectif ont toujours des paramètres complètement différents: il y en a qui sont tout simplement incommodes et incompréhensibles avec lesquels travailler. Ces sondes ont été produites par l'industrie nationale jusqu'à la fin du siècle dernier.

Pendant de nombreuses années, j'ai eu l'occasion d'utiliser une sonde logique, dont la conception est décrite ci-dessous. Le circuit s'est révélé fiable et facile à utiliser.

La principale différence entre ce schéma et des similaires est le nombre minimum de pièces avec des capacités assez larges. L'une des caractéristiques du circuit est la présence d'une deuxième entrée, ce qui permet parfois de se passer d'un oscilloscope à deux faisceaux.

Schéma électrique de la sonde logique

Description du concept.

L'alimentation de la sonde (+ 5V) est réalisée à partir du circuit sous test.

Le signal étudié est envoyé à la base des transistors d'entrée VT1, VT2, conçus pour augmenter la résistance d'entrée du dispositif. De plus, à travers les diodes VD1, VD2, le signal passe à éléments logiques D1.2, D1.3, D1.4, qui illuminent les LED rouges et vertes.

Techniques de travail avec une sonde.

La lueur de la LED rouge indique la présence d'une unité logique à l'entrée, et la verte indique un zéro logique.

Pour la sonde décrite, la tension zéro logique est de 0 ... 0,4 V et la tension de l'unité logique est de 2,4 ... 5,0 V. Si l'entrée 1 de la sonde n'est connectée nulle part, les deux LED sont éteintes.

Dans le cas où l'entrée 1 est connectée au circuit testé et que les deux LED sont éteintes, nous pouvons supposer qu'il y a un dysfonctionnement. Ce niveau est appelé "gris".

En plus d'afficher des niveaux logiques de zéro et un, la sonde peut également indiquer la présence d'impulsions. A ces fins, un compteur binaire D2 est utilisé, aux sorties desquelles les LED jaunes HL1 ... HL4 sont connectées.

Avec l'arrivée de chaque impulsion, l'état du compteur augmente d'une unité. Si le taux de répétition des impulsions est faible, vous pouvez voir les LED du compteur clignotant, même si l'impulsion de plusieurs microsecondes apparaît une fois par seconde ou même moins. Un tel processus ne peut être résolu qu'à l'aide d'un oscilloscope à mémoire - un appareil assez cher et rare.

Lorsque des impulsions suivent à une fréquence élevée, il semble que les LED HL1 ... HL4 brillent en continu, bien qu'elles soient en réalité éclairées par des impulsions.

Par la nature de la lueur des LED rouges et vertes, on peut approximativement évaluer la forme des impulsions. Si la luminosité des deux LED est la même, la durée d'impulsion (log. 1) est égale à la durée de pause (log. 0). Une lueur plus intense de la LED rouge indique que la durée d'impulsion (log. 1) est plus longue que la durée de pause (log. 0) et vice versa.

Le rapport de l'impulsion à la pause peut être tel que la lueur d'une seule LED soit perceptible. Mais si en même temps le compteur continue de compter, alors il y a des impulsions.Le bouton S1 est utilisé pour réinitialiser le compteur: si après avoir appuyé et relâché les LED HL1 ... HL4 elles s'éteignent et ne changent pas leur état, alors il n'y a pas d'impulsions, et la sonde affiche simplement un niveau logique de zéro ou un.

Quelques mots sur les détails.

Les diodes VD1, VD2 peuvent être remplacées par n'importe quelle diode basse puissance pulsée. Seulement dans ce cas, il faut se rappeler que VD1 doit être du silicium et VD2 doit être du germanium: ce sont eux qui séparent le niveau de zéro et l'unité. Les transistors peuvent être avec n'importe quel index alphabétique ou remplacés par KT3102 et KT3107.

Les puces peuvent être remplacées par des analogues importés: K155LA3 sur SN7400N et K155IE5 sur SN7493N.

La conception de la sonde est arbitraire, mais il vaut mieux utiliser un circuit imprimé sous la forme d'une sonde, placé dans un boîtier en plastique approprié.

Lorsque vous travaillez avec une sonde, vous devez surveiller attentivement afin de ne pas connecter l'alimentation aux circuits avec une tension supérieure à 5 V, et également de ne pas toucher ces circuits avec une sonde de mesure. De telles touches conduisent à la réparation de l'appareil.

Boris Aladyshkin