3 Nuttige circuits voor logische sondes onderzocht

Deze eenvoudige maar veelzijdige logische sondecircuits met 3 LED's kunnen worden gebruikt om digitale printplaten zoals CMOS, TTL of iets dergelijks te testen voor het oplossen van problemen logische functies van de IC's en de bijbehorende fase.

De logische niveau-indicaties worden weergegeven door middel van 3 LED's. Een paar rode LED's worden gebruikt om ofwel een logisch HOOG of een logisch LAAG aan te geven. Een groene LED geeft de aanwezigheid van een opeenvolgende puls op het testpunt aan.

Het vermogen voor het logische sondecircuit wordt verkregen uit het circuit dat wordt getest, dus er is geen aparte batterij bij het ontwerp betrokken.

Werkspecificaties

De prestaties en kenmerken van de sonde kunnen worden begrepen vanaf de volgende datum:

1) Circuitbeschrijving

Het logische sondecircuit is gebouwd met behulp van inverter / bufferpoorten van een enkele IC 4049.

Drie poorten worden gebruikt voor het maken van het hoofdlogica hoog / laag detectorcircuit, terwijl twee worden gebruikt om een ​​monostabiel multivibratorcircuit te vormen.

De sondepunt die de logische niveaus detecteert, is via weerstand R9 verbonden met de poort IC1c.

Wanneer een input logic high of logic 1 wordt gedetecteerd, wordt de IC1c output laag, waardoor de LEd2 oplicht.

Evenzo, wanneer een LAGE of logische 0 wordt gedetecteerd bij de ingangssonde, lichten het seriespaar IC1 e en IC1f op LED1 via R4.

Voor 'zwevende' ingangsniveaus, wat betekent dat wanneer de logische sonde nergens op is aangesloten, de weerstanden R1, R2, R3 ervoor zorgen dat de IC1c en IC1f samen in de logische HOOG-positie worden gehouden.

Condensator C1 aangesloten over R2 werkt als een snelle actiecondensator, die ervoor zorgt dat de pulsvorm aan de ingang van IC1e scherp is, waardoor de sonde zelfs de hoogfrequente logische inputs van meer dan 1 MHz kan beoordelen en volgen.

De monostabiele schakeling rond IC1a en IC1b verhoogt de pulsen die kort zijn (onder 500 nsec) tot 15 msec (0.7RC) met behulp van C3 en R8.

De input naar de monostabiel wordt verkregen uit IC1c, terwijl C2 het podium voorziet van de vereiste isolatie van de DC-inhoud.

In normale situaties zorgen de onderdelen R7 en D1 ervoor dat de IC1b-ingang logisch HOOG blijft. Wanneer echter een negatieve puls wordt gedetecteerd via C2, wordt de IC1b-uitgang HOOG gedraaid, waardoor de IC1a-uitgang laag wordt en LED3 wordt ingeschakeld.

Diode D1 zorgt ervoor dat de IC1b-ingang op een laag logisch niveau blijft (meer dan 0,7V), alleen zolang de IC1a-uitgang laag blijft.

De bovenstaande actie verhindert dat repetitieve pulsen de ingang van IC1b opnieuw triggeren, totdat de monostabiel opnieuw wordt getriggerd vanwege de ontlading van C3 over de aarde via R8. Hierdoor kan de IC1a-uitgang logisch hoog worden, waardoor LED3 wordt uitgeschakeld.

De condensatoren C4 en C5 die niet kritisch zijn, beschermen de IC-voedingslijnen tegen mogelijke spanningspieken en transiënten, die afkomstig zijn van de te testen schakeling.

PCB-ontwerp en component-overlay

Onderdelen lijst

Hoe te testen

Om de werking van de logische sonde te testen, sluit u deze aan op een voedingsbron van 5 V. De 3 LED's op dit punt moeten uitgeschakeld blijven, met de sonde niet aangesloten op een bron of zwevend.

Nu moeten de weerstand R2 en R3 wat worden aangepast, afhankelijk van de respons van de LED-verlichting zoals hieronder beschreven.

Als u merkt dat LED2 begint te gloeien of knipperen wanneer deze is ingeschakeld, probeer dan de R2-waarde te verhogen tot 820 k, totdat deze stopt met gloeien. LED 2 moet echter gaan branden als de punt met uw vinger wordt aangeraakt.

Probeer ook te testen door met de logische sonde de beide voedingsrails aan te raken, waardoor de relevante LED's moeten gaan branden en de PULSE-LED moet knipperen wanneer de sonde de positieve DC-lijn raakt.

In deze situatie moet de LED LOW deyction gaan branden, anders is R2 wellicht iets te groot. Probeer 560k ervoor en controleer het gecorrigeerde antwoord door de bovenstaande procedure te herhalen.

Probeer vervolgens een 15 V-voeding als voedingsbron. Net zoals hierboven, moeten alle 3 de LED's uitgeschakeld blijven.

De LED voor HOOG-detectie kan een zwakke gloed vertonen, terwijl de sondetip niet is aangesloten. Als u de gloed echter merkbaar hoog vindt, kunt u proberen de R3-waarde te verlagen tot 470 k, zodat de gloed nauwelijks merkbaar is.

Maar zorg er daarna voor dat u het logische sondecircuit met de 5 V-voeding opnieuw controleert om er zeker van te zijn dat de respons op geen enkele manier wordt gewijzigd.

2) Eenvoudige logische niveautester en indicatorcircuit

Hier is een eenvoudiger testcircuit van de logische niveau-tester dat een zeer nuttig apparaat kan zijn voor diegenen die de logische niveaus van digitale circuits vaak willen meten.

Omdat het een IC-gebaseerd circuit is, is het geïmplementeerd in CMOS-technologie, de toepassing ervan is meer gericht op het testen van circuits met dezelfde technologie.

Door: R.K. Singh

Circuitwerking

De kracht voor het voorgestelde logische poort tester wordt verkregen uit het te testen circuit zelf. Let er echter op dat u de voedingsklemmen niet omgekeerd plaatst, dus zorg er bij het aansluiten voor dat u de kleuren van elk van de aansluitdraden instelt. Bijvoorbeeld: Rode kleur, voor de kabel die wordt aangesloten op de positieve spanning (CN2) en zwarte kleur aan de draad die naar 0 volt gaat. (CN3)

Operationele details van logische tester sonde met IC 4001

De bediening is heel eenvoudig. Het 4001 CMOS-geïntegreerde circuit heeft vier NOR-poorten met twee ingangen, 3 LED's en een paar passieve componenten die in het ontwerp zijn gebruikt.

Implementatie wordt ook cruciaal, zodat het comfortabel is om tijdens het testen aan te brengen, daarom moet de printplaat bij voorkeur langwerpig van vorm zijn.

Als we naar de figuur kijken, zien we dat het detectiesignaal wordt toegepast op de CN1-aansluiting, die is verbonden met een NOR-poort, waarvan de ingangen op hun beurt zijn verbonden als een NIET-poort of een omvormer.

Het omgekeerde signaal wordt op de 2 LED's toegepast. De diode wordt geschakeld afhankelijk van het spanningsniveau (logica) aan de uitgang van de poort.

Als de invoer een hoog logisch niveau is, gaat de uitvoer van de eerste poort laag door de rode LED te activeren.

Omgekeerd, als het gedetecteerde laag is, wordt het signaal gedetecteerd als een laag niveau, de uitvoer van deze poort wordt dan weergegeven op een hoog niveau waarbij de groene LED wordt verlicht.

In het geval dat het ingangssignaal wisselstroom of pulserend is (variërend spanningsniveau constant tussen hoog en laag), gaan zowel rode als groene LED-lampjes branden.

Om te erkennen dat een pulserend signaal kan worden waargenomen, begint de gele LED hier te knipperen. Dit knipperen wordt uitgevoerd met behulp van de tweede en derde NOR-poorten, C1 en R4, die als een oscillator werken.

De uitgangslogica van de oscillator wordt toegepast op een 4e NOR-poort die is aangesloten als inverter-poort en die direct verantwoordelijk is voor het activeren van de gele LED via de gegeven weerstand. Deze oscillator kan continu worden getriggerd door de uitvoer van de eerste NOR-poort.

Schakelschema

Onderdelenlijst voor het hierboven toegelichte circuit van de logische testprobe

- 1 Geïntegreerde schakeling CD4001 (4 2-ingangen NOR-poort CMOS-versie)
- 3 LED's (1 rood, 1 groen, 1 geel
- 5 weerstanden: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2,2 M (R5), 1 4,7 M (R4)
- 1 no condensator: 100 nF

3) Logic Tester met LM339 IC

Verwijzend naar het volgende eenvoudige logische sondecircuit met 3 LED's hieronder, is het opgebouwd rond 3 comparators van de IC LM339.

De LED geeft 3 verschillende condities van de logische ingangsspanningsniveaus aan.

De weerstanden R1, R2, R3 werken als resistieve verdelers, die helpen bij het bepalen van de verschillende spanningsniveaus op de ingangssonde.

Een potentiaal hoger dan 3 V zorgt ervoor dat de output van IC1 A laag wordt, waardoor de 'HIGH' LED wordt ingeschakeld.

Wanneer de logische ingangspotentiaal minder is dan 0,8 V, wordt de IC1 B-uitgang laag waardoor de D2 oplicht.

In het geval dat het sonde-niveau zweeft of niet op een spanning is aangesloten, gaat de 'FLOAT'-LED branden.

Wanneer een frequentie aan de ingang wordt gedetecteerd, worden zowel de 'HIGH' als de 'LOW' LED's ingeschakeld, die de aanwezigheid van een oscillerende frequentie aan de ingang aangeven.

Uit de bovenstaande uitleg kunnen we begrijpen dat het mogelijk is om de detectieniveaus van de logische ingangsspanningen aan te passen door simpelweg de waarden van R1, R2 of R3 op de juiste manier aan te passen.

Omdat de IC LM339 kan werken met voedingsingangen tot 36 V, betekent dit dat deze logische sonde niet beperkt is tot TTL IC's, maar kan worden gebruikt voor het testen van logische circuits van 3 V tot 36 V.