Логический пробник своими руками

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 09.09.2024

В схеме логического пробника ТТЛ/КМОП на Рисунке 1 используется включенный компаратором сдвоенный операционный усилитель (ОУ) LM358 и несколько других недорогих компонентов. Устройство получает питание от проверяемой схемы, что позволяет ему работать с логическими уровнями ТТЛ или КМОП. Оба ОУ IC_1A и IC_1B находятся в одном корпусе микросхемы LM358. Переключатель S₁ предназначен для выбора режимы работы – ТТЛ или КМОП. Зеленый светодиод загорается при низком логическом уровне, красный указывает на высокий уровень.

Рисунок 1.

Два компаратора и несколько делителей напряжения определяют статус ТТЛ или КМОП
логического сигнала.

В режиме ТТЛ напряжение на инвертирующем входе IC_1A равно 2 В. В режиме КМОП напряжение на инвертирующем входе IC_1A определяется делителем R₆/R₇ и составляет порядка 90% от напряжения питания. Когда щуп находится в высокоимпедансном состоянии в режиме либо КМОП, либо ТТЛ, напряжение на инвертирующем входе усилителя IC_1A больше напряжения 1.35 В на его неинвертирующем входе. Напряжение на выходе IC_1A имеет низкий уровень. Напряжение 1.35 В на инвертирующем входе IC_1B больше, чем напряжение 0.7 В на неинвертирующем входе. Уровень выходного напряжения IC_1B также низкий, и оба светодиода не горят.

Ну про логические пробники в сети полно статеек, однако мне они мало помогли, поскольку нехватало того или иного компонента или — еще хлеще — не удовлетворяли своими параметрами. Скажете — извращенец! А почитав далее — точно скажете!

Да, кстати, в эти выходные немало пополнений. Вот и я внесу свою лепту. Тем более, что не могу не поделиться своим ~~извращением~~ необычным решением.

Критику, вопросы, похвалы охотно принимаю :)
Если кто решится повторить это безумие, прошу сообщить результат.
29.01.2012

Добавление

(ака Update, а может даже и Upgrade — вибачайте, не розумiю я ангiйську мову!)

Короче, менять микросхему всё равно нужно, и решил я попробовать заодно поменять местами входа IC1C в одновибраторе с целью увеличить его частотный диапазон. Об этом я писал в конце статьи, т.е. несколькими абзацами выше, и вспоминалось в комментариях.
Увы, вынужден вас (и в первую очередь — себя) огорчить: желаемого результата я не получил.
Причем заметил одну особенность: одновибратор выборочен скорее к длительности отрицательного импульса, чем к частоте как таковой. Определять я стал это, когда возмутился его (одновибратора) бездействием на частоте 10 МГц. Под рукой оказался генератор ШИМ, к нему-то я и подключил отремонтированный и доработаный пробник.

Все эксперименты проводились при напряжении VCC = 5,09V.

Более точного анализа провести не смог, т.к. мой ШИМ-генератор перестраивается ступенями.
Причем при DF=1% и частоте 250 кГц одновибратор не спит. Отсюда я заключил, что он чувствителен к длительности отрицательного импульса. Ну да ладно, от такой простой схемы ожидать большего не стоит.

переход из Hi-Z в Low 0,69 в
переход из Low в Hi-Z 0,89 в
переход из Hi-Z в High 2,28 в
переход из High в Hi-Z 2,22 в

С гордостью заявляю: пробник версии 1 выдерживает на входе напряжение +/-12 вольт [большего не пробовал :)) ].

Логический пробник, разработанный москвичом С. Бирюковым

Если амплитуда входных импульсов ниже нормальной, триггер не переключается и точка индикатора не светится.

Диод V 6 служит для зашиты микросхем при включении питания в неправильной полярности.

Пробник смонтирован на печатной плате с размерами 7.5x80 мм (рис. 2).

Выводы большинства элементов, расположенных на одной стороне печатной платы.загнуты через край платы и подпаяпы к контактным площадкам, находящимся с обратной стороны платы. Игла-щуп впаяна в паз печатной платы. Конденсатор С2 состоит из двух соединенных параллельно конденсаторов К53-16 по 10 мкФ.

В пробнике можно применить транзисторы КТ361 и КТ373 с любыми буквенными индексами, возможно приме нение и других кремниевых вькокочастогных транзисторов соответствующего типа проводимости. Диоды можно заменить на любые маломощные кремниевые ( V 3 V 4) и германиевые ( V 5, V б). микросхемы — на аналогичные других ТТЛ серий.

Исследовать логические устройства в статическом и динамическом режимах позволяет пробник, предложенный Н. Пастушенко и А. Жижченко (г Киев).

Принцппиальная схема пробника изображена иа рис. 3.

Пробник питается непосредственно от испытуемого устройства. При наличии питания +5 В светится сегмент А (точка).

В пробнике использованы резисторы МЛТ-0,125. конденсаторы К50-6. Вместо микросхемы K 133Л A 8 можно применить микросхему К155ЛА8.

На рис. 4 изображено расположение деталей на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, а на рис. 5 — чертежи обеих сторон печатной платы. Внешний вид пробника показан на фотографии (рис. 6)

Пробник с достаточно большим входным сопротивлением и высокой четкостью срабатывания при определенных уровнях входного напряжения предложен В. Пиратинским и С. Шахновским из Москвы.

Пробник отличается малой потребляемой энергией от источника питания проверяемого устройства, составляющей не более 12 мА.

При потенциале на входе пробника от +0,4 В до +2.3 В транзисторы V 7 и V 8 по-прежнему закрыты, транзистор V 9 открыт, а V10 закрыт. При этом оба светодиода не горят. То же самое наблюдается, если на входе пробника нет сигнала.

Отсутствие индикации, таким образом. свидетельствует о том. что потенциала на входе нет или же он имеет промежуточное значение по отношению к логическим уровням.

Коэффициент передачи тока h 21э транзисторов должен быть не менее 400. Диоды VI—V4 КД103 (К102) бескорпусиые. Все резисторы ОМЛТ 0,125 — 5%.

Налаживают пробник с помощью делителя напряжения, подключенного к источнику +5 В, подавая на вход пробника требуемый уровень напряжения.

Изменением величины сопротивления резистора R 7 добиваются погаса ния зеленого светодиода V 6 при уровне входного напряжения 0,4 В, а изменением сопротивления резистора R 5 — зажигания красного светодиода V 5 при уровне входного напряжения +2,4 В. Для удобства регулировки резисторы R 5. R 7 можно временно заменить переменными.

Пробник, разработанный москвичом В. Копыловым,

также обладает высоким входным сопротивлением ( Rвх = 200 кОм). но в отличие от пробника В. Пиратииского и С. Шахновского регистрирует и импульсы. Он имеет защиту от перенапряжений по входу (до ±250 В) и от неправильного включения полярности питания.

Принципиальная схема пробника приведена на рис. 8

Пробник собран на двусторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Расположение проводников со стороны деталей показано на рис. 9, а с противоположной стороны — на рис. 9. б.

В пробнике применены микросхемы серии К155, резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КМ5а (С2. СЗ), КМ6 (С/, С4) и К53-4 (С5, С6).

Данный простой логический пробник предназначен для ремонта и наладки цифровых схем. Для простоты использования, питание данного логического пробника производится от источника питания, от которого запитано само исследуемое устройство. При ремонте схем с использованием микросхем серии К561 и К176 это будет 9 вольт, и 5 вольт для схем с применением 155 и 555 серии.

Описание работы пробника

Индикатором логических уровней в логическом пробнике служат два светодиода, подключенных встречно параллельно. За их свечение отвечают два транзистора VT1 и VT2. При поступлении на щуп логического пробника уровня лог. 0, транзистор VT1 заперт, а VT2 открыт по причине протекающего тока сквозь резисторы R2, R3 в его базовой электроцепи.

Транзистор VT2 отпирается, и тем самым зажигается зеленый светодиод. При поступлении на щуп логического пробника уровня лог. 1, отпирается транзистор VT1, а VT2 закрывается, поскольку отсутствует ток его базы. Отпирание VT1 позволяет включить красный светодиод, а зеленый светодиод в этот же момент гаснет.

В случае, если на щупе логического пробника окажется сигнал с некоторой частота, то включится как красный, так и зеленый светодиод. В схеме могут быть применены любые светодиоды схожие по параметрам с АЛ307. Транзисторы можно заменить на КТ315, КТ3102.

Измерения Пробники ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК НА ДВУХЦВЕТНОМ СВЕТОДИОДЕ.

ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК НА ДВУХЦВЕТНОМ СВЕТОДИОДЕ.

При налаживании и ремонте схем на цифровых микросхемах требуется простое, компактное и надежное устройство, показывающее логические уровни нуля, единицы, высокоомное состояние и наличие логических импульсов. Используя двухцветный красно-зеленый светодиод и одну микросхему серии К561, содержащую не менее трех инверторов можно сделать пробник,

схема которого показана на рисунке 1.

Пробник питается от источника питания исследуемой схемы, его подключают при помощи двух проводников с "крокодилами" на концах.
Резисторы R1-R3 образуют входной делитель напряжения. Если щуп К никуда не подключен (или высокоомное состояние) напряжение равномерно распределено по делителю. Поэтому, на входе D1.1 будет логическая единица, а на входе D1.2 - логический ноль. В результате, на выходах D1.1 и D1.3 будут логические нули и оба кристалла двухцветного светодиода будут погашены. Если на щуп К подать логическую единицу, то баланс делителя нарушается и на вход D1.2 поступает напряжение логической единицы. На выходе D1.3 так же будет логическая единица и светодиод загорится красным цветом. Если же на щуп К подать логический ноль, то баланс делителя сместится в другую сторону и на входе D1.1 установится уровень логического нуля, а это приведет к зажиганию светодиода зеленым цветом.
При логических импульсах светодиод либо переливается цветами (низкая частота) либо светится желтым цветом.
Диод VD1 предохраняет пробник от неверного подключения к цепям питания исследуемых микросхем. Пробник предназначен для работы с "полевой логикой", но им можно пользоваться и при проверке схемы на ТТЛ.
В данном случае пробник собран на микросхеме К561ЛН2, но можно использовать любую микросхему серии К561 с числом инверторов не менее трех (например, К561ЛА7, К561ЛЕ5, К561ЛЕ10, К561ЛА9 и д.р.). Светодиод - импортный двухцветный с тремя выводами (такие применяются в телевизорах и видеомагнитофонах для индикации режимов "ON / OFF").
Все детали распаяны прямо на выводах микросхемы, затем все это помещено в корпус от маркера, в котором пишущий стержень заменен толстой иглой - щупом.
Налаживание заключается в подборе сопротивлений резисторов R1 и R4 так чтобы пробник работал правильно.
Пробник может питаться напряжением не ниже 4,5V и не более 15V. Он всегда должен питаться таким же напряжением как микросхемы исследуемой схемы.
Радиоконструктор 4-2005

Читайте также: