Логические пробники – Простые логические пробники | Кое-что из радиотехники

Простые логические пробники | Кое-что из радиотехники

   Для проверки схем, в которых используются цифровые интегральные микросхемы, необходимы устройства, определяющие напряжения высокого и низкого уровней ( соответственно логические 1 или 0 ). Для их индикации используют разнообразные логические пробники, т. е. пробники, реагирующие лишь на уровни напряжений логических сигналов.


   На Рис.1 изображена схема самого простого логического пробника. В нём всего лишь один транзистор и светодиод, включённый в коллекторную цепь транзистора.
   Если на щупы ХР2 и ХР3 подано напряжение питание, но щуп ХР1 никуда не подключен, светодиод горит “вполнакала”. Такой режим обеспечивается подбором резистора R2, задающим напряжение смещения на базе транзистора. Когда же щуп ХР1 будет касаться вывода микросхемы, на которой логический 0, транзистор закроется и светодиод погаснет. И, наоборот, при подключении этого щупа к цепи с логической 1 транзистор откроется настолько, что светодиод вспыхнет ярким светом.


   Данные режимы справедливы, если прибор питается от измеряемой схемы. Если пробник имеет автономное питание, например батарея 3336, щуп ХР3 дополнительно соединяют с общим проводом конструкции.
   Пробник можно использовать и для “прозвонки” монтажа; тогда его питают от батареи, а щупом ХР1 и проводником, соединяющим с щупом ХР3, касаются нужных участков проверяемых цепей. Если между ними есть соединение, светодиод гаснет.
   В пробнике можно использовать любой маломощный кремниевый транзистор со статическим коэффициентом передачи тока не менее 100. Вместо АЛ102Б подойдёт любой светодиод серий АЛ102, АЛ307. Резистор R2 подбирают таким сопротивлением, чтобы светодиод горел “вполнакала”.


   Другая конструкция простого пробника ( Рис.2 ) содержит два светодиода. Пробник позволяет не только контролировать логические уровни в разных цепях устройства, но и проверять наличие импульсов, а также приблизительно оценивать их скваженность ( отношение периода следования импульсов к их длительности ). Кроме того, он позволяет фиксировать и “третье состояние”, когда логический сигнал находится между 0 и 1. В этих целях в пробнике в пробнике установлены диоды разного свечения: зелёного (HL1) и красного (HL2).


   На транзисторе VT1 выполнен усилитель, повышающий входное сопротивление пробника. Далее следуют электронные ключи на транзисторах VT2 и VT3, управляющие диодами соответствующим свечением..
   Если напряжение на щупе ХР1 относительно общего провода ( минус источника питания ) более 0,4 В, но менее 2,4 В (“третье состояние”), транзистор VT2 открыт, светодиод HL1 не горит. В то же время транзистор VT3 закрыт, поскольку падение напряжения на резисторе R3 недостаточно для полного открывания диода VD1 и создания нужного смещения на базе транзистора. Поэтому светодиод HL2 также не светится.
   Как только напряжение на входном щупе пробника станет менее 0,4 В транзистор VT2 закроется и загорится светодиод HL1, индицируя логический 0. При напряжении на щупе ХР1 более 2,4 В открывается транзистор VT2, загорается светодиод HL2 – он индицирует логическую 1.

   В случае поступления на вход пробника импульсного напряжения скваженность импульсов приблизительно оценивают по яркости свечения того или другого светодиода.
   Кроме указанных на схеме транзисторов можно применить транзисторы серий КТ312, КТ201 (VT1, VT3), КТ203 (VT2), любой кремниевый диод (VD1), светодиоды серий АЛ102, АД307, АЛ314 соответственного свечения.
   Налаживая пробник, подбором резистора R1 добиваются отсутствия свечения светодиодов в исходном состоянии – при отключённом щупе ХР1. Подав же на этот щуп напряжение 2,4 В ( относительно щупа ХР3 ), подбором резистора R6 добиваются зажигания свечения светодиода HL2. Яркость свечения, а значит предельно допустимый ток через светодиод, ограничивают резисторами R4 и R7.

ИСТОЧНИК: Б. С. Иванов “В ПОМОЩЬ РАДИОКРУЖКУ”, Москва, “Радио и связь”, 1990г, стр.13 – 14.

Поделиться ссылкой:

Понравилось это:

Нравится Загрузка...

Похожее

Автор: Андрей Маркелов

Родился и вырос в Тульской области. После окончания средней школы поступил и закончил "Донской Техникум Механизации учёта" по специальности "техник-электромеханик", потом учился в МИРЭА. С детства увлекаюсь радиотехникой. В данный момент работаю в одном ООО, выпускающей импульсные источники питания различного применения. Посмотреть все записи автора Андрей Маркелов

admarkelov.ru

Простой логический пробник | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для наладки тактового генератора появилась необходимость в логическом пробнике. На просторах интернета ничего толкового не нашел, так как схемы, которые я брал с сайтов, не работали, а если и работали, то не так как это было необходимо. Поэтому было решено разработать свою схему логического пробника, внешний вид которого Вы видите на фото ниже.

Схема пробника реализована на Советских микросхемах

К176ИЕ8 (СD4017) и К155ЛА3 (SN7400), которые у меня оказались в наличии.

Микросхема К155ЛА3 состоит из четырех элементов 2И-НЕ, питающихся от общего источника постоянного тока, при этом каждый из элементов работает как самостоятельная микросхема. Все четыре элемента имеют по три вывода, где каждый элемент определяется по номерам выводов. Так, например, входные выводы 1, 2 и выходной вывод 3 относятся к первому элементу, а входные выводы 4, 5 и выходной 6 – ко второму элементу и т.д.

Выводы 7 и 14 микросхемы, служащие для подачи питания, на схемах не обозначают, так как ее элементы могут находиться в разных участках схемы устройства. На принципиальных схемах каждый элемент обозначают буквенно-цифровым индексом: DD1, DD2, DD3, DD4.

Микросхема К176ИЕ8 представляет собой десятичный счетчик с дешифратором и имеет три входа R, CN, СР и девять выходов Q0…Q9.

Вход R (вывод 15) служит для установки счетчика в исходное состояние;
На вход

CN (вывод 14) подают счетные импульсы отрицательной полярности;
На вход СР (вывод 13) подают счетные импульсы положительной полярности;
Выхода Q0…Q9 (выводы 1 – 7 и 9 — 11) являются выходами счетчика. В исходном состоянии на выходах Q1…Q9 находится лог. 0, а на Q0 лог. 1;
Плюс питания подается на вывод 16, а минус – на вывод 8.

Установка счетчика микросхемы в 0 происходит при подаче на вход R логической единицы (лог.1), при этом на выходе Q0 появляется лог.1, а на выходах Q1 — Q9 – логический 0 (лог.0). Например. Требуется, чтобы счетчик считал только до третьего разряда Q2 (вывод 4). Для этого соединяем вывод 4 с выводом 15. При достижении счета до третьего разряда счетчик автоматически перейдет на отсчет с начала.

Переключение состояний (выходов) счетчика происходит по спадам импульсов отрицательной полярности, подаваемых на вход CN. При этом на входе СР должен быть логический 0. Можно также подавать импульсы положительной полярности на вход СР, тогда переключение будет происходить по их спадам. При этом на входе CN

должна быть логическая единица.

Принципиальна схема логического пробника приведена на рисунке ниже.

Работа схемы очень простая.
При поступлении положительных импульсов на вход СР микросхемы DD2 происходит переключение выходов счетчика, индицируемое светодиодами. По миганию светодиодов наблюдают процесс работы проверяемого генератора или любого другого цифрового устройства.

Если на вход приходит напряжение меньше 2/3 напряжения питания, или его вообще нет, счетчик работает нестабильно. При этом переключение светодиодов происходит хаотично и такое состояние можно считать логическим 0. При подаче на вход логической 1 происходит четкое переключение счетчика, и пробник подает звуковой сигнал. Звуковой генератор собран на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К155ЛА3 и транзисторе VT1 КТ361Б.

В пробнике я применил четыре светодиода и считаю, что этого вполне достаточно для визуализации процесса. При этом даже имеется некоторое удобство при измерении, которое дает небольшую паузу при переключении счетчика в начальное состояние. Если кто захочет использовать большее количество светодиодов, то вывод 15 микросхемы DD2 подключают к следующему по порядку выходу. В моем варианте вывод 15 соединен с выводом 1 счетчика.

Пробник можно использовать и без звуковой сигнализации. Для этого из схемы исключаем звуковой генератор, собранный на элементах DD1, VT1 КТ361Б, R1, R2, C1, звуковой сигнализатор ЗП-22. В этом случае измеряемый уровень сигнала подается только на вход СР счетчика.

Пробник питается от проверяемого устройства, что очень удобно.

Схема собрана на односторонней плате и имеет небольшие размеры, что позволяет сделать прибор компактным. Светодиоды можно использовать любые низковольтные. Корпус пробника выполнен от футляра для очков.

Щупом послужил кусочек медного провода сечение 3мм и длиной 5см. В рабочем варианте пробника входная часть выполнена без диода и транзистора, которые по этой причине не показаны на принципиальной схеме. Как показала практика, такое изменение существенно увеличило чувствительность логического пробника.

Также посмотрите видеоролик, в котором показывается работа пробника.

Плату в формате lay можно скачать по этой ссылке.

До встречи на страницах сайта!
Анатолий Тихомиров (picdiod), г. Рига
Удачи!

Литература:

С.А Бирюков «Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах».

sesaga.ru

Логический пробник для наладки и ремонта ZX-Spectrum

4 / 14 075

Версия для печати

Для наладки и ремонта ZX-Spectrum совместимых компьютеров полезным приспособлением является логический пробник. По сути это прибор, отображающий логический уровень сигнала на входе (лог.0 или лог.1). Так как в зависимости от типа используемых микросхем (ТТЛ, КМОП) логические уровни могут быть разными, пробник в идеале должен быть настраиваемым для использования совместно с разными типами сигналов.

В ZX-Spectrum'ах почти всегда используются микросхемы с ТТЛ входами/выходами, поэтому будет уместно рассмотреть схему логического пробника с учётом уровней сигнала ТТЛ.

Тут я немного повторю прописные истины, которые и без того известны всем заинтересованным... Величины напряжений лог.1 и лог.0 для ТТЛ видны из следующего схематичного рисунка:

Как видно крайние уровни лог.0 и лог.1 для входов и выходов несколько отличаются друг от друга. Для входа лог.0 будет при напряжении от 0,8В и менее. А выходной уровень лог.0 - это 0,4В и менее. Для лог.1 это будет 2,0В и 2,4В соотвественно.

Это сделано для того, чтобы крайние уровни лог.0 и лог.1 для выходов гарантированно попадали в диапазон напряжений для входов. Поэтому и сделана такая небольгшая "разбежка" в уровнях входов и выходов.

Всё, что попадает в диапазон напряжений между лог.0 и лог.1 (от 0,8В до 2,0В) логическим элементом не распознаётся как один из логических уровней. Если бы не было такой разбежки в уровнях (2-0,8=1,2В) любая помеха расценивалась бы как смена уровня сигнала. А так логический элемент устойчив к действиям помех с амплитудой до 1,2В, что согласитесь, очень неплохо.

У ТТЛ-входов есть интересная особенность: если вход никуда не подключен, то микросхема "считает", что на него подана лог.1. Конечно же такое "неподключение" - это очень нехорошо, хотя бы потому, что при этом висящий "в воздухе" вход микросхемы "ловит" все помехи, в результате чего возможны ложные срабатывания. Однако нас интересует другое - на "висящем в воздухе" входе всегда присутствует некоторое напряжение, величина которого попадает в неопределённый промежуток между логическими уровнями:

Определение величины напряжения на неподключенных входах микросхемы

Такой уровень называют "висящая единица", т.е. как бы единица есть (расценивается микросхемой как лог.1), но на самом деле её нет :)

Применительно к процессу ремонта и наладки компьютеров понятие "висящей единицы" полезно тем, что в случае обрыва проводника на плате или отгорания выхода какой-либо микросхемы на входы связаных с ними микросхем не подаётся сигнал, а следовательно, там будет "висящая единица", и этот момент можно зафиксировать, т.к. примерные уровни напряжения в таком состоянии микросхемы нам уже известны (порядка от 0,9В и вплоть до 2,4В).

То есть если, допустим, по схеме вход микросхемы куда-то должен быть подключен, а на нём в реальности не 0 и не 1, а "висящая единица", то что-то тут не так. В плане процесса ремонта это очень полезно!

Исходя из всего вышесказанного можно сформулировать техническое задание на создание логического пробника:
- Напряжение от 0 до 0,8В включительно считаются как лог.0;
- Напряжение от 2,0В до 5,0В считаем как лог.1;
- Напряжения от 0,9В до 2,4В считаем как "висящую единицу".

Различные конструкции логических пробников

Схем логических пробников очень много. Достаточно поискать в любом поисковике забить фразу "логический пробник". Однако по разным критериям данные схемы мне не подходят:
- Вывод ведётся на семисегментный индикатор, яркость которого никак не позволяет определить примерную скважность импульсов;
- Нет определения "висящей единицы";
- Другие критерии типа "просто не понравилась схема" 🙂

Схема самого простого пробника был опубликована в журнале "Радиолюбитель" №9 за 1995 год:

Немного более "продвинутый" вариант этой схемы:

Таким пробником я пользовался около 18 лет. Несмотря на простоту этот пробник показывает всё: лог.0, лог.1. Даже "висящую единицу" показывает - при этом светодиод (лог.1) еле светится. Можно определять скважность импульсов по яркости свечения светодиодов. Этот пробник даже не выгорает при подаче на его входы напряжений -5В, +12В и даже выше! При подаче на пробник -5В светодиод (лог.0) горит с очень большой яркостью. При +12В на входе горит с большой яркостью светодиод (лог.1). Короче, неубиваемая схема :)

Для регистрации коротких импульсов, которые не видны глазом (например, импульс выбора порта) я приделал к пробнику "защёлку" на половинке триггера ТМ2:

Внешний вид пробника:

Логический пробник

Логический пробник

Свой вариант логического пробника

Мной предпринимались попытки сделать логический пробник с индикацией "висящей единицы" на компараторах. В статике всё работало и определялось, но в динамике пробник оказался неработоспособен. Проблема кроется в быстродействии компараторов. Доступные мне компараторы (LM339, К1401СА1, КР554СА3 и т.п.) довольно "тормозные" и не позволяют работать на частоте выше 1,5-2МГц. Для работы со схемой ZX-Spectrum это совершенно не годится. Какой толк от пробника, если он не может даже показать тактовую частоту процессора?

Но совсем недавно на Youtube на глаза попалась видео-лекция по работе логического пробника:

Лекция по принципам работы логического пробника

Лекция очень интересная и познавательная. Посмотрите её полностью!

Данная конструкция пробника меня очень заинтересовала, и я решил её повторить и проверить. По схеме из лекции всё заработало за исключением каскада для определения уровня "висящей" единицы. Однако это не является проблемой, и я сделал каскад на компараторе. Вопрос быстродействия тут не стоит, т.к. термин "висящая единица" применим к статическому состоянию микросхемы.

В итоге получился пробник со следующей схемой:

Схема логического пробника (увеличивается по клику мышкой)

Схема логического пробника (увеличивается по клику мышкой)

P.S. Схема пробника не самая идеальная, и при желании наверняка можно сделать проще и лучше.

Описание схемы и процесс наладки логического пробника

Входные каскады пробника выполнены на эмиттерных повторителях на транзисторах VT1 и VT2. В исходном состоянии (когда на вход пробника ничего не подано) транзисторы закрыты, поэтому на входы DD1.1 подан лог.0 через резистор R4, светодиод VD1 не горит. Точно так же закрыт транзистор VT2, и через резистор R5 на входы DD1.2 подаётся лог.1, светодиод VD3 не горит.

При подаче сигнала с уровнем лог.0 (0...0,8В) открывается транзистор VT2, на входы DD1.2 подаётся лог.0, светодиод VD3 загорается.

При подаче сигнала с уровнем лог.1 (2...5В) открывается транзистор VT1, на входы DD1.1 подаётся лог.1, светодиод VD1 загорается.

Резисторами R2-R3 на входе пробника устанавливается напряжение порядка 0,87-0,9В. Т.е. необходимо, чтобы это напряжение было в промежутке 0,8..0,9В, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD3.

На компараторе DA3 сделана схема определения "висящей единицы". Резисторами R6-R7 устанавливается напряжение порядка 0,92..0,95В, при котором компаратор определит, что на входе находится уровень "висящей единицы", и загорится светодиод VD2. Напряжение на входе 2DA2 подбирается такой величины, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD2.

Цвет свечения светодиодов можно выбрать таким, чтобы лог.0 показывался зелёным светом, лог.1 - красным, "висящая единица" - желтым. Не знаю как вам, а мне так удобнее. Светодиоды VD1 и VD3 лучше всего брать прозрачные (не матовые), чтобы хорошо был виден кристалл, и по возможности яркие, чтобы легче было заменить, если светодиод хоть чуть-чуть светится.

На микросхеме DD3 выполнен счётчик импульсов, поступающих на вход пробника. При коротких имульсах, не видных глазу, светодиоды VD4-VD7 будут исправно показывать количество импульсов в двоичной форме 🙂 Кнопкой SB1 счётчик сбрасывается с погасанием всех светодиодов.

Инверторы микросхемы DD2 используются для того, чтобы активным уровнем (когда зажигается светодиод) был лог.0, т.к. ТТЛ-выход при лог.0 способен отдать в нагрузку ток до 16 мА. При выходной лог.1 выход способен отдать ток 1 мА, и если мы к нему подключим светодиод (чтобы он зажигался при лог.1 на выходе) мы перегрузим выход. Токоограничивающие резисторы подобраны так, чтобы максимальный ток, протекающий через светодиоды, не превышал 15 мА.

Пробник питается от отдельного блока питания (я использовал источник питания от магнитофона "Беларусь"). На плате пробника расположен стабилизатор напряжения DA2. Учивая не слишком большой ток потребления пробника микросхема стабилизатора используется без дополнительного теплоотвода, и при этом не перегревается.

Входные цепи пробника VT1, VT2, DA3 питаются от отдельного источника опорного напряжения DA1. Сделано это потому, что при изменении тока потребления пробника (например, когда горит большинство светодиодов) выходное напряжение стабилизатора DA2 несколько меняется, при этом соответственно будут меняться все опорные напряжения, что недопустимо.

К проверяемой конструкции от пробника отдельно подключается "общий" провод (GND).

Быстродействия микросхем пробника хватает для индикации импульсов вплоть до частоты 10 МГц. При частоте 12МГц уже пропадает индикация лог.0, но лог.1 показывается. По этой же причине вход счётчика подключен именно к DD1.1 - при проверке частоты выше 10 МГц счётчик будет считать импульсы с индикацией на светодиодах VD4..VD7.

Пробник собран на макетной плате:

Плата логического пробника

Плата логического пробника

Плата подобрана по размеру, чтобы поместиться в корпус от пришеднего в негодность маркера:

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Логический пробник с источником питания

Логический пробник с источником питания

Процесс работы с пробником на плате компьютера "Байт" можно посмотреть на видео:

Работа с логическим пробником


zxbyte.ru

РадиоКот :: Универсальный логический пробник

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Измерения >

Универсальный логический пробник

Однажды пытаясь отладить конструкцию на логических МС встал вопрос о том, что же таки происходит на лапах, простите, выводах этих самых микросхем. Под рукой, как всегда, оказался мультиметр, но удобство работы с ним оказалось весьма сомнительным. Тут, естественно, пришла мысль о логическом пробнике. Основные требования, которые выдвигались к этому устройству, были следующие:

- возможность работы с логическими уровнями ТТЛ и КМОП;

- простота схемы;

- доступность элементной базы;

- отсутствие МК;

- миниатюрность.

При раскопках Интернета была найдено несколько схем, но по результатам отбора прошла только приведенная ниже.

Питание пробника осуществляется от того же источника, что и проверяемое устройство, т. е. от 5-и вольт для микросхем серии 155, 555; 9-и вольт для микросхем К176 и Uпит. для микросхем К561, К564.

Светодиоды включены встречно-параллельно. При подаче на вход Х1 пробника уровня логического нуля, транзистор VT1 закрыт, а транзистор VT2 открыт за счет тока, протекающего в базовой цепи через резисторы R2, R3. Транзистор VT2 открывается, вызывая свечение зеленого светодиода HL2. При подаче на вход пробника Х1 логической единицы, открывается транзистор VT1, а транзистор VT2 закрывается, т. к. прекращается его базовый ток. Открывание транзистора VT1 вызывает свечение красного светодиода HL1, а зеленый светодиод HL2 соответственно тухнет. Если на входе логического пробника будет присутствовать смена логических уровней с довольно высокой частотой, то будут светиться оба светодиода.

В качестве корпуса был выбран старый маркер. Монтаж схемы был выполнен «в воздухе». SMD cветодиоды для наиболее удобного размещения в корпусе маркера были напяны на кусочек текстолита и присоединены к схеме отдельными проводами МГТФ. В корпусе маркера, напротив светодиодного модуля было проделано отверстие и вставлена заглушка из оргстекла. Свечение светодиодов отчетливо видно даже при ярком свете. Щуп изготовлен из контакта разъема ШР. Фотографии схемы, деталей и готового устройства представлены ниже. 



Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Пробники логических уровней | Техника и Программы

 

, или, как их еще называют, логические пробники, удобны для исследования устройств с ИМС и дают достаточное представление о работе проверяемой аппаратуры. Такой пробник легко и быстро собрать, он не требует настройки, компактен (малый объем), экономичен (малая потребляемая мощность), питается от одного источника с проверяемым устройством. Показания пробника наглядны, точны и надежны. Применение логических пробников особенно целесообразно в любительских конструкциях, когда при наладке логической схемы или поиске неисправности требуются не столько

Точные данные о длительности сигналов, сколько уверенность в правильности действия этих сигналов, о чем судят по чередованию высокого и низкого уровня в определенных точках. А с некоторыми видами логических пробников легче обнаружить единичные импульсы (паразитные сигналы — «иглы»}, чем с осциллографом.

Принцип действия всех логических пробников основан на различии напряжения высокого и низкого уровня. Напомним, что для семейства ИМС ТТЛ 2,4 В < U < 5,0 В — высокий уровень, 0 < U <; <С 0,4 В — низкий уровень.

Возможно особое состояние микросхемы, которое в дальнейшем будем называть промежуточным, когда выходное напряжение оказывается вне границ низкого и высокого уровня, а именно 0,4 В <С U <С 2,4 В. Довольно часто подобное случается, когда интегральная микросхема повреждена или между ее выводами существуют недопустимые связи.

Чаще всего в логических пробниках применяется световая индикация. При этом следует, с одной стороны, иметь в виду, что некоторые источники света, например лампа накаливания, обладают инерционностью, а с другой — учитывать инерционность человеческого глаза при восприятии светового сигнала (вспышки короче 50 … 100 мс не воспринимаются).

Реже используется звуковая индикация. Хорошим решением является выбор двух различных частот соответственно на два логических уровня.

Печатную плату логического пробника лучше делать длинной и узкой, чтобы поместить в пустой корпус, например от фломастера. Такой пробник будет иметь вид авторучки с острым металлическим щупом на конце—входом пробника.

Ниже приведено описание некоторых схем пробников различной степени сложности. Во всех случаях уделено внимание обеспечению высокого входного сопротивления. В некоторых пробниках продолжительность индикации низкого и высокого уровня не зависит от длительности импульса, что является преимуществом.

В пробнике, схема которого показана на рис. 7.13, транзистор VT работает в ключевом режиме. Если на входе напряжение высокого уровня, транзистор насыщен и лампа HL светится. Когда на входе на-:

Рис. 7.13. Простой логический пробник

пряжение низкого уровня, транзистор заперт и лампа не горит [5]. Достоинство — чрезвычайная простота’. Недостатки: продолжительность свечения зависит от продолжительности логического состояния, нет индикации промежуточного логического состояния, сравнительно низкое входное сопротивление.

У пробника на рис. 7.14 резисторы R2, R3, R7, R8 образуют мост, в диагональ которого АВ включены транзисторы VT1, VT2 и VT3. Если входной сигнал высокого уровня, VT1 открыт, a VT2 закрыт, свето- диод HL2 светится, a HL1 — нет. При низком уровне входного сигнала транзисторы VT2 и VT3 открыты, VT1 закрыт, светодиод HL1 светится, a HL2—нет. При 0,4 В < Ubx < 2,4 В все три транзистора заперты, вследствие чего оба светодиода остаются темными [7]. Достоинство: индикация как высокого, так

Рис. 7.14. Логический пробник с независимой индикацией высокого и низкого уровня входного напряжения

и низкого уровня, а также промежуточного состояния. Недостаток: продолжительность свечения определяется длительностью входного импульса.

Пробник на рис. 7.15 содержит управляемый генератор импульсов, выполненный на операционном усилителе DA1 (тип 140УД1А, старое обозначение — 1УТ401А. — Пер.). Когда на входе напряжение низкого уровня, генератор бездействует, а на выходе операционного усилителя (точка М) высокое напряжение высокого уровня им ~ Uв; транзистор VT1 заперт, лампа HL1 не горит. При входном напряжении высокого уровня генерация также отсутствует. Выходное напряжение операционного усилителя в этом случае UM » 0. Транзистор V77 открыт, лампа HL1 горит. Когда 0,4 В < UBX < 2,4 В, генератор работает, выдавая импульсы с частотой 2—3 Гц. Лампа HL1 мерцает с этой частотой. Если входные сигналы представляют собой последовательность импульсов с частотой / >> 20 Гц, мерцание лампы HL1 не различается человеческим глазом и свет ее кажется непрерывным, но яркость зависит от частоты [12].

Особенности схемы: посредством резистора R3 регулируется пороговое напряжение низкого уровня, резистора R8 — высокого. Диод VD2 предохраняет операционный усилитель DA1 в случае неверного включения питающего напряжения. Достоинство: сравнительная простота. Недостаток’ пробник не реагирует на кратковременные импульсы — по индикатору трудно отличить постоянное входное напряжение высокого уровня от импульсной последовательности высокой частоты

В пробнике с цифровым индикатором (рис. 7.16, а) транзисторы VT1 … VT5 управляют сегментами (полосками) а f семисегментного индикатора HG1. Транзистор VT4 работает в ключевом режиме, управляя поступлением напряжения питания Un на общий анод А индикатора. Транзистор VT5 также действует в ключевом режиме, и в зависимости от его состояния сегменты — катоды a, f, е и d соединены общей шиной или нет. Сегменты — катоды b и с — постоянно подключены к общей шине через резистор R5. Напряжение в точке М за счет делителя R2, R3 равно 1,8 В. Поэтому, когда на входе напряжение высокого уровня, транзистор VT3 открыт и своим коллекторным током открывает транзистор VT4. На анод А индикатора HG1 поступает напряжение Un, вызывающее свечение сегментов b и с, т. е. индицируется цифра 1. Если входное напряжение низкого уровня, то транзисторы VT1 и VT2 открываются и их коллекторные токи отпирают VT4 и VT5. Анод А индикатора при этом подключается к шине Un, а сегменты а, f, е и d—к общей шине. Светятся все сегменты, кроме g, и индицируется цифра 0. При 0,4 В < UBX < 2,4 В транзистор VT4 остается запертым, а значит, все сегменты — темными [9].

Особенности схемы: транзисторы VT1 и VT2 подбираются с одинаковым коэффициентом передачи тока h21Э, VT4 и VT5—с возможно большим значением этого коэффициента, и тогда порог свечения •фиксируется более четко. Подбором сопротивлений R4 и R5 регулируется яркость свечения. Достоинства: наглядность индикации, отдельная индикация для низкого и высокого уровня, а также для промежуточного состояния. Недостаток: нечувствительность к кратко*, временным импульсам.

Рис. 7.16. Логические пробники с цифровой индикацией

Логический, пробник с цифровой индикацией, схема которого дана на рис. 7.16,6, обладает большими возможностями. При входном напряжении высокого уровня транзистор VT1 отперт, a VT2 заперт, на выходах элементов DD1.1, DD1.3 и DDI.4 будет напряжение низкого, а на выходе DDI.2 — высокого уровня. При этом светятся сегменты b и с индикатора HG1, образуя цифру 1. Когда на входе пробника напряжение низкого уровня, на выходах элементов DDI.2, DD1.3 и DD1.4 появится напряжение высокого уровня, обеспечивающее свечение сегментов a, b, с,

Й, е, f, т. е. индицируется цифра 0. При 0,4 В << <. О< 2,4 В транзисторы VT1 и V12 заперты, на выходах DD1.2, DD1.3 и DD1.4 напряжение низкого уровня и все сегменты индикатора HG1 темны. При поступлении на вход пробника’ импульсов с частотой f < 20 Гц чередование цифр 0 и 1 различимо глазом. На более высоких частотах начинает сказываться влияние конденсатора С1. В итоге яркость свечения сегмента d резко уменьшается и индицируется буква П (последовательность импульсов). Свечение сегмента h (точки) служит индикатором напряжения питания J-|-5 В [10]. Диоды VD1 и VD2 — любые универсальные кремниевые диоды. Они повышают четкость срабатывания. Преимущество указанного пробника по сравнению с предыдущим — возможность индикации импульсной последовательности. Недостатки — те же самые.

В пробнике на рис. 7.17 при низком уровне входного сигнала транзистор VT1 открыт и насыщен, на выходе DD1.1 напряжение высокого уровня. Свето- диод HL1 светится, HL2—нет. Когда на входе напряжение высокого уровня, то VT2 открыт и насыщен, на выходе DD1.4 также высокий уровень. Светодиод HL2 светится, ПИ — нет. Если 0,4 В < UBX <. 2,4 В, транзисторы VT1 и VT2 заперты, на выходах DD1.1 и DD1.4 будет напряжение низкого уровня, HL1 и HL2 остаются темными. При появлении на входе короткого импульса низкого уровня ждущий мультивибратор, образованный элементами DD1.1 и DDI.2, генерирует импульс длительностью около 100 мс и на это время вспыхивает HL1, а диод HL2 при этом светится непрерывно. При подаче коротких импульсов высокого уровня действует другой мультивибратор (DD1.3 и DDI.4). Светодиод HL2 вспыхивает примерно на 100 мс, a HL1 светит непрерывно. Если входные сигналы представляют собой последовательность импульсов с частотой f >> 10 Гц, светодиоды HL1 и HL2 горят постоянно, а если / < 10 Гц, то HL1 и HL2 поочередно вспыхивают и гаснут с этой же частотой.

Особенности схемы: подбором сопротивлений R2 и R3 устанавливается порог срабатывания пробника; диод VD3 не допускает глубокого насыщения транзистора VT2, благодаря чему быстродействие пробника це уменьшается. Достоинство: при сравнительно

Рис. 7.17. Логический пробник с двумя светодиодами для индикации кратковременных импульсов

простой схеме пробник позволяет регистрировать кратковременные пики напряжения — «иглы». (Недостатки схемы авторами не отмечены. — Пер.).

В схеме на рис. 7.18 транзисторы VT2 и VT3 включены как эмиттерные повторители и служат для разделения сигналов высокого и низкого уровня. Если на входе напряжение высокого уровня, на выходах DD1.1 и DD2.2— низкого и сегмент d индикатора HG1 светится, индицируя цифру 1 (индикатор повернут на 90° по отношению к обычному положению

Рис. 7 18. Логический пробник с индикацией последовательности

импульсов

При входном напряжении низкого уровня на выходе DD2.1 также напряжение низкого уровня, в этом случае светится сегмент f, а также сегменты a, b и g (ток протекает через диод VD3 и резистор R11)— индикатор фиксирует цифру 0. Если 0,4 В < UBX <С < 2,4 В, на выходах DD2.1 и DD2.2 действует напряжение высокого уровня, а на выходе DD2.3 — низкого. Светятся сегменты a, b, g, образуя букву П.

При смене уровня на входе (фронт или срез импульса), в момент переключения элементов DD2.1 и DD2.2, на выходе DD2.3 возникает короткий импульс низкого уровня, который запускает ждущий мультивибратор (элементы DD1.4, DD2.4, С5 и R13). Мультивибратор генерирует импульс, вызывающий короткое свечение точки h. Мерцания точки h видны, если на вход подается последовательность сигналов с коэффициентом заполнения 1 у ^ 0,5, а смена уровней происходит с частотой f < 20 Гд. При этом различимо чередование цифр 0 и 1. Если у « 1 или у « 0, то соответственно индицируется только 1 или только 0, а точка h мерцает с частотой 2f. Когда f > 20 Гц, точка h светится непрерывно, цифры 0 и .1 индицируются одновременно и, если у « 0,5, яркость цифр одинакова; при у « 1 или у « 0 индици-

Рис. 7.19. Логический пробник со звуковой и световой индикацией

руется только 1 или только 0, а точка Н светится непрерывно [11],

Особенности схемы: диоды VDJ и VD2 предохраняют транзистор VT1 от больших входных напряжений, a VD4 защищает интегральные схемы в случае подачи обратного питающего напряжения; конденсаторы С2 и СЗ предохраняют ЛЭ от самовозбуждения. Достоинства: отчетливая индикация разных входных сигналов. Недостаток: сложность схемы.

На рис. 7.19 представлена схема пробника, где дублируется звуковая и световая сигнализация. Имеются отдельные каналы для двух логических уровней.

Оконечной ступенью каналов звуковой сигнализации служит смесительно-усилительный каскад — транзистор VT7 с миниатюрным капсюлем НА1 (ДЭМИЦ в качестве нагрузки. При входном напряжении низкого уровня диод VD4, а также транзистор VT6 открываются. Загорается светодиод HL2 и раздается звук (частотой 600 Гц) за счет возбуждения транзистора VT7 работающим мультивибратором (DD1.1, DDI.2, R16, R18 и С4). (Мультивибратор запускается напряжением высокого уровня на входе 1 логического элемента DD1.1, снимаемым в данном случае с эмиттерной нагрузки транзистора VT6.)

Когда на входе пробника действует сигнал высокого уровня, работает второй канал, подобный рассмотренному. В этом случае светится диод HL1 и слышится звук частотой 3 кГц. При 0,4 В < UBX <. С 2,4 В оба канала бездействуют: светодиоды остаются темными, звуковые генераторы не функционируют. Если входной сигнал представляет собой последовательность импульсов, интегрирующие конденсаторы С1 и С2 «запоминают» высокий логический уровень, в результате чего оба звуковых генератора работают одновременно и звук принимает характерную окраску. Светодиоды HL1 и HL2 светятся [6].

Особенности схемы: диоды VD1, VD2 и транзистор VT8 играют соответственно роли диодов VD1, VD2 и VD4 в схеме на рис. 7.18. Достоинство: двойная сигнализация. Недостаток: нечувствительность к кратковременным импульсам.

Источник: Димитрова М. И., Пунджев В. П. 33 схемы с логическими элементами И — НЕ: Пер. с болг. — JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. 112 е.: ил.

nauchebe.net

Схемы пробников | Кое-что из радиотехники

   При помощи этого несложного пробника можно проверить одножильный экранированный кабель на предмет его повреждения, – обрыв жилы, обрыв оплётки и замыкания между жилой и оплёткой. Вся индикация на трёх светодиодах. Если кабель исправен, горят все три светодиода. Если оборвана жила – горит только HL2 ( красный светодиод ). При оборванной оплётке горит только HL1 ( зелёный светодиод ). В случае замыкания между жилой и оплёткой горят HL1 и HL2, но светодиод HL3 не горит.

   Схема пробника показана на Рис.1
   «Подозрительный» кабель подключают к разъёмам Х1 и Х2, и наблюдают за светодиодами.
   Достоинство этого пробника по сравнению с проверкой мультиметром в том, что он одновременно проверяет все три дефекта и оставляет руки свободными, чтобы можно было немного растягивая и изгибая кабель выявить блуждающий дефект.
   Для работы с кабелями разных типов можно установить несколько видов разъёмов, включив их параллельно имеющимся.
   Светодиоды любые общего применения, но обязательно одинаковые ( может играть роль разница в падении напряжения ).
   Питается пробник от любого источника напряжением 9 вольт, например «Крона».

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 08 – 2006, стр. 38

   Схема пробника на микросхеме изображена на Рис.1. При отсутствии входного сигнала на входе элемента DD1.1 – низкий логический уровень, на входе DD1.2 – высокий, на входе DD1.3 – низкий. Светодиоды VD3 и VD4 не светятся.


   Если на вход пробника подана логическая “1”, на выходе элемента DD1.1 будет логический “0”, через светодиод VD3 протекает ток, вызывающий его свечение. Элементы DD1.2 и DD1.3 остаются в первоначальном состоянии.
   Если же на входе будет логический “0”, то на выходе элемента DD1.3 также будет “0” и светиться начинает светодиод VD4. На выходе элемента DD1.1 при этом будет высокий логический уровень и светодиод VD3 не будет светиться.


   На Рис.2 изображена принципиальная схема логического пробника, индикатором которого является семисегментный индикатор. Состояние выходов логических элементов отображаются на индикаторе в виде цифр “1” и “0”. Принцип работы этого пробника аналогичен предыдущему на Рис.1.
   Транзистор VT1 в обоих пробников может быть любым маломощным кремниевым, а VT2 как германиевым, так и кремниевым. Если используется германиевый транзистор, то диод VD2 должен быть кремниевым, например КД103А.

Э. П. Борноволоков, В. В. Фролов «РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ СХЕМЫ» Киев, «Техника», 1985г, стр.209-210

admarkelov.ru

Простой логический пробник с тремя состояниями схема |

Многие радиолюбители сталкиваются с цифровыми схемами и устройствами работающими по законам Булевой алгебры-логики. Имеющие только два состояния «ноль» или «единица» цифровые схемы относительно просты в настройке и надёжны в работе. При настройке цифровых устройств очень удобно пользоваться различного рода логическими пробниками, именно об одном из простейших логических пробников и пойдёт речь в этой статье.

Простой логический пробник схема:

 

Одним из вариантов самых простых пробников представлен на рисунке №1.

Рисунок №1 – схема простого логического пробника

R1, R2 – 4,7 КОм

R3 – 100 Ом

R4 – 150 Ом

VT1, VT2 – 2N2222

VD1 – зелёный светодиод (любого номинала)

VD2 – красный светодиод (любого номинала)

Работа и настройка схемы цифрового пробника:

Питается схема от батарейки типа «крона» 9 вольт. Принцип работы схемы довольно простой, транзисторы VT1, VT2 имеют n-p-n проводимость, таким образом, когда вы касаетесь логического нуля  горит светодиод VD1 (зелёный, или того цвета который вы впаяете).

Когда вы касаетесь щупом, уровня логической единицы, то транзистор  VT1 отпирается и загорается светодиод VD2. Если вы попадёте на ножку микросхемы, генерирующей динамические сигналы то оба светодиода будут тускло гореть. Вместо VD1, и VD2 можно впаять сдвоенный светодиод типа MV5491, который имеет два цвета свечения (при динамических сигналах на входе такой светодиод загорится янтарным светом). Подстройка работы пробника осуществляется путём подбора резисторов R1, R2 (вместо них удобнее использовать подстроечные резисторы).

P.S.: Я постарался наглядно показать и описать не хитрые советы. Надеюсь, что хоть что-то вам пригодятся. Но это далеко не всё что возможно выдумать, так что дерзайте, и штудируйте сайт https://bip-mip.com/

bip-mip.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о