Проста логическа сонда

Схема на логическа сонда за отстраняване на проблеми с цифрови схеми, описание на нейните възможности и методи за работа с сонда.

Известно е, че за ремонта и установяването на електронни цифрови схеми е необходимо осцилоскоп, Разбира се, сега отминаха онези дни, когато беше необходимо да се ремонтират големи компютри във фабриките. Но имаше устройства за различни цели микроконтролери, специализирани микросхеми, голям брой устройства, използващи цифрови микросхеми с малка степен на интеграция (не всички предприятия и организации успяха да придобият модерно внесено оборудване).

Невъзможно е да се видят процесите, протичащи в импулсни вериги с конвенционален анометър и да се правят изводи за работата на веригата като цяло. Но осцилоскопът не винаги е под ръка. В този случай описаната логическа сонда може да бъде от безценна помощ.

В литературата са описани много подобни устройства и всички с една и съща цел все още имат напълно различни параметри: има някои, които са просто неудобни и неразбираеми за работа. Такива сонди са произвеждани от местната промишленост до края на миналия век.

Дълги години имах възможността да използвам логична сонда, чийто дизайн е описан по-долу. Веригата се оказа надеждна и лесна за използване.

Основната разлика между тази схема и подобни е минималният брой части с доста широки възможности. Една от характеристиките на схемата е наличието на втори вход, който понякога ви позволява да направите без двулъчев осцилоскоп.

Логическа сонда електрическа схема

Описание на концепцията.

Захранването на сондата (+ 5V) се извършва от тестваната верига.

Изследваният сигнал се подава към основата на входните транзистори VT1, VT2, проектирани да увеличат входното съпротивление на устройството. Освен това, през диодите VD1, VD2, сигналът преминава към логически елементи D1.2, D1.3, D1.4, които осветяват червените и зелените светодиоди.

Техники за работа със сонда.

Сиянието на червения светодиод показва наличието на 1 логическа единица на входа, а зеленото - логическа нула.

За описаната сонда, логическото нулево напрежение е 0 ... 0.4V, а напрежението на логическата единица е 2.4 ... 5.0V. Ако вход 1 на сондата не е свързан никъде, и двата светодиода са изключени.

В случай, че вход 1 е свързан към тестваната верига и двата светодиода са изключени, можем да предположим, че има неизправност. Това ниво се нарича "сиво".

В допълнение към показването на логически нива от нула и едно, сондата може да показва и наличието на импулси. За тези цели се използва двоичен брояч D2, към изходите на който са свързани жълтите светодиоди HL1 ... HL4.

С пристигането на всеки импулс състоянието на брояча се увеличава с един. Ако честотата на повторение на импулса е малка, тогава можете да видите мигащите светодиоди на брояча, дори ако импулсът с продължителност няколко микросекунди се появява веднъж на секунда или дори по-малко. Такъв процес може да бъде фиксиран само с помощта на осцилоскоп за съхранение - устройство, доста скъпо и рядко.

Когато импулсите следват с висока честота, изглежда, че светодиодите HL1 ... HL4 светят непрекъснато, въпреки че всъщност са осветени от импулси.

По естеството на сиянието на червените и зелените светодиоди може да се оцени приблизително формата на импулсите. Ако яркостта и на двата светодиода е една и съща, тогава продължителността на импулса (log 1) е равна на продължителността на паузата (log 0). По-интензивното светене на червения светодиод показва, че продължителността на импулса (log 1) е по-дълга от продължителността на паузата (log 0) и обратно.

Съотношението на импулса към паузата може да бъде такова, че да се забележи сиянието само на един светодиод. Но ако в същото време броячът продължава да брои, тогава има импулси.Бутон S1 се използва за нулиране на брояча: ако след натискане и освобождаване на светодиодите HL1 ... HL4 те изгаснат и не променят състоянието си, тогава няма импулси и сондата просто показва логическо ниво от нула или едно.

Няколко думи за детайлите.

Диоди VD1, VD2 могат да бъдат заменени от всякакви импулсни диоди с ниска мощност. Само в този случай трябва да се помни, че VD1 трябва да е силиций, а VD2 трябва да е германий: именно те разделят нивото на нулата и единството. Транзисторите могат да бъдат с всякакви азбучни индекси или заменени с KT3102 и KT3107.

Чиповете могат да бъдат заменени с внесени аналози: K155LA3 на SN7400N и K155IE5 на SN7493N.

Дизайнът на сондата е произволен, но най-добре е да се използва печатна схема под формата на сонда, поставена в подходящ пластмасов калъф.

Когато работите с сонда, трябва внимателно да наблюдавате, за да не свързвате захранването към вериги с напрежение над 5 V, а също и да не докосвате такива вериги с измервателна сонда. Такива докосвания водят до ремонта на устройството.

Борис Аладишкин