Sondă logică simplă

Schema sondelor logice pentru depanarea circuitelor digitale, o descriere a capabilităților și metodelor sale de lucru cu o sondă.

Este cunoscut faptul că pentru repararea și stabilirea circuitelor digitale electronice este necesar osciloscop. Desigur, acum acele zile au dispărut când a fost necesar să reparați computere mari în fabrici. Dar existau dispozitive pentru diverse scopuri microcontrolere, microcircuite specializate, un număr mare de dispozitive care utilizează microcircuite digitale cu un grad mic de integrare (nu toate întreprinderile și organizațiile au reușit să achiziționeze echipamente importate moderne).

Este imposibil să vezi procesele care se desfășoară în circuite cu impulsuri cu avometru convențional și să tragi concluzii despre funcționarea circuitului în ansamblu. Dar osciloscopul nu este întotdeauna la îndemână. În acest caz, sonda logică descrisă poate fi de ajutor neprețuit.

O mulțime de dispozitive similare au fost descrise în literatura de specialitate și toate cu același scop au încă parametri complet diferiți: există unele care sunt pur și simplu incomode și incomprehensibile pentru a lucra. Astfel de sonde au fost produse de industria internă până la sfârșitul secolului trecut.

Mulți ani am avut ocazia să folosesc o sondă logică, a cărei design este descrisă mai jos. Circuitul s-a dovedit fiabil și ușor de utilizat.

Principala diferență între această schemă și cele similare este numărul minim de piese cu capacități destul de largi. Una dintre caracteristicile circuitului este prezența unei a doua intrări, care vă permite uneori să faceți fără un osciloscop cu două raze.

Schema electrică a sondelor logice

Descrierea conceptului.

Sursa de alimentare a sondei (+ 5V) este furnizată din circuitul testat.

Semnalul studiat este alimentat la baza tranzistoarelor de intrare VT1, VT2, concepute pentru a crește rezistența de intrare a dispozitivului. Mai departe, prin diodele VD1, VD2, semnalul trece la elemente logice D1.2, D1.3, D1.4, care luminează LED-urile roșii și verzi.

Tehnici de lucru cu o sondă.

Strălucirea LED-ului roșu indică prezența a 1 unitate logică la intrare, iar verde - zero logic.

Pentru sonda descrisă, tensiunea zero logică este 0 ... 0,4V, iar tensiunea unității logice este 2,4 ... 5,0 V. Dacă intrarea 1 a sondei nu este conectată nicăieri, ambele leduri sunt stinse.

În cazul în care intrarea 1 este conectată la circuitul testat și ambele LED-uri sunt stinse, putem presupune că există o defecțiune. Acest nivel se numește „gri”.

Pe lângă afișarea nivelurilor logice de zero și unu, sonda poate indica și prezența impulsurilor. În acest scop, este utilizat un contor binar D2, la ieșirile cărora sunt conectate ledurile galbene HL1 ... HL4.

Odată cu sosirea fiecărui puls, starea contorului crește cu unu. Dacă ritmul de repetare a pulsului este mic, atunci puteți vedea LED-urile contorilor intermitente, chiar dacă pulsul care durează mai multe microsecunde apare o dată pe secundă sau chiar mai puțin. Un astfel de proces poate fi fixat doar cu ajutorul unui osciloscop de stocare - un dispozitiv destul de scump și rar.

Când impulsurile urmează la o frecvență ridicată, se pare că LED-urile HL1 ... HL4 strălucesc continuu, deși sunt de fapt aprinse de impulsuri.

Prin natura strălucirii LED-urilor roșii și verzi, se poate estima aproximativ forma impulsurilor. Dacă luminozitatea ambelor LED-uri este aceeași, atunci durata impulsului (log. 1) este egală cu durata pauzei (log. 0). O strălucire mai intensă a LED-ului roșu indică faptul că durata impulsului (log. 1) este mai lungă decât durata pauzei (log 0) și invers.

Raportul pulsului la pauză poate fi astfel încât strălucirea unui singur LED să fie vizibilă. Dar dacă, în același timp, contorul continuă să numere, atunci există impulsuri.Butonul S1 este folosit pentru a reseta contorul: dacă după apăsarea și eliberarea LED-urilor HL1 ... HL4 acestea se sting și nu își schimbă starea, atunci nu există impulsuri, iar sonda afișează pur și simplu un nivel logic de zero sau unul.

Câteva cuvinte despre detalii.

Diodele VD1, VD2 pot fi înlocuite cu orice diode cu putere joasă pulsată. Doar în acest caz trebuie amintit că VD1 trebuie să fie siliciu, iar VD2 trebuie să fie germaniu: ei sunt cei care separă nivelul zero și unitatea. Tranzistoarele pot fi cu orice index de litere sau pot fi înlocuite cu KT3102 și KT3107.

Jetoanele pot fi înlocuite cu analogi importați: K155LA3 pe SN7400N, iar K155IE5 pe SN7493N.

Proiectarea sondei este arbitrară, dar se realizează cel mai bine folosind un circuit tipărit sub formă de sondă, plasat într-o carcasă de plastic adecvată.

Când lucrați cu o sondă, trebuie să monitorizați cu atenție, pentru a nu conecta puterea la circuite cu o tensiune mai mare de 5V și, de asemenea, să nu atingeți astfel de circuite cu o sondă de măsurare. Astfel de atingeri duc la repararea dispozitivului.

Boris Aladyshkin