3 Nützliche Logiksondenschaltungen untersucht

Diese einfachen, aber vielseitigen 3-LED-Logik-Sondenschaltungen können zum Testen digitaler Leiterplatten wie CMOS, TTL oder ähnliches zur Fehlerbehebung verwendet werden Logikfunktionen der ICs und der zugehörigen Stufe.

Die Logikpegelanzeigen werden durch 3 LEDs angezeigt. Ein paar rote LEDs zeigen entweder ein logisches HIGH oder ein logisches LOW an. Eine grüne LED zeigt das Vorhandensein eines sequentiellen Impulses am Testpunkt an.

Die Leistung für die Logikprüfschaltung wird von der zu testenden Schaltung bezogen, sodass keine separate Batterie an der Konstruktion beteiligt ist.

Arbeitsspezifikationen

Die Leistung und Eigenschaften der Sonde können ab dem folgenden Datum verstanden werden:

1) Schaltungsbeschreibung

Die Logikprüfschaltung wird unter Verwendung von Inverter / Puffer-Gattern von einem einzelnen IC 4049 aufgebaut.

3 Gatter werden verwendet, um die Hauptlogik-Hoch / Niedrig-Detektorschaltung herzustellen, während zwei verwendet werden, um eine monostabile Multivibratorschaltung zu bilden.

Die Sondenspitze, die die Logikpegel erfasst, ist über den Widerstand R9 mit dem Gate IC1c verbunden.

Wenn eine Eingangslogik hoch oder logisch 1 erkannt wird, wird der IC1c-Ausgang niedrig, wodurch LEd2 aufleuchtet.

Wenn an der Eingangssonde ein LOW oder eine logische 0 erkannt wird, leuchten die Serienpaare IC1e und IC1f ebenfalls LED1 über R4 auf.

Bei 'schwebenden' Eingangspegeln, dh wenn die Logiksonde an nichts angeschlossen ist, stellen die Widerstände R1, R2, R3 sicher, dass IC1c und IC1f zusammen in der logischen HIGH-Position gehalten werden.

Der über R2 angeschlossene Kondensator C1 funktioniert wie ein schnell wirkender Kondensator, der sicherstellt, dass die Impulsform am Eingang von IC1e scharf ist, sodass die Sonde selbst die Hochfrequenz-Logikeingänge über 1 MHz bewerten und verfolgen kann.

Die um IC1a und IC1b erzeugte monostabile Schaltung verstärkt die Impulse, die kurz sind (unter 500 ns), mit Hilfe von C3 und R8 auf 15 ms (0,7 RC).

Der Eingang zum Monostabil wird von IC1c erhalten, während C2 die Bühne mit der erforderlichen Isolierung vom DC-Inhalt versorgt.

In normalen Situationen ermöglichen die Teile R7 und D1, dass der IC1b-Eingang auf einem logischen HIGH bleibt. Wenn jedoch ein Impuls mit negativer Kante über C2 erfasst wird, wird der IC1b-Ausgang auf HIGH gedreht, wodurch der IC1a-Ausgang auf Low gesetzt wird und die LED3 eingeschaltet wird.

Die Diode D1 stellt sicher, dass der IC1b-Eingang auf einem niedrigen Logikpegel (über 0,7 V) bleibt, nur solange der IC1a-Ausgang niedrig bleibt.

Die obige Aktion verhindert, dass sich wiederholende Impulse den Eingang von IC1b erneut auslösen, bis der Monostab aufgrund der Entladung von C3 über die Erde über R8 erneut ausgelöst wird. Dadurch kann der IC1a-Ausgang logisch hoch werden und die LED3 ausschalten.

Die nicht kritischen Kondensatoren C4 und C5 schützen die IC-Versorgungsleitungen vor möglichen Spannungsspitzen und -transienten, die von der zu testenden Schaltung ausgehen.

PCB-Design und Komponentenüberlagerung

Liste der Einzelteile

So testen Sie

Um die Funktion der Logiksonde zu testen, schließen Sie sie an eine 5-V-Versorgungsquelle an. Die 3 LEDs an dieser Stelle sollten ausgeschaltet bleiben, wobei die Sonde nicht an eine Quelle angeschlossen oder schwebend ist.

Nun müssen die Widerstände R2 und R3 in Abhängigkeit von der Reaktion der LED-Beleuchtung wie unten beschrieben angepasst werden.

Wenn Sie feststellen, dass LED2 beim Einschalten zu leuchten oder zu blinken beginnt, erhöhen Sie den R2-Wert auf möglicherweise 820 k, bis er nicht mehr leuchtet. LED 2 muss jedoch leuchten, wenn die Spitze mit dem Finger berührt wird.

Versuchen Sie auch zu testen, indem Sie mit der Logiksonde die beiden Versorgungsschienen berühren, wodurch die entsprechenden LEDs aufleuchten müssen, und die PULSE-LED blinken, wenn die Sonde die positive Gleichstromleitung berührt.

In dieser Situation muss die LOW-Deyction-LED aufleuchten. Wenn dies nicht der Fall ist, ist R2 möglicherweise etwas zu groß. Versuchen Sie es mit 560k und überprüfen Sie die korrigierte Antwort, indem Sie den obigen Vorgang wiederholen.

Versuchen Sie als nächstes eine 15-V-Versorgung als Versorgungsquelle. Wie oben müssen alle 3 LEDs ausgeschaltet bleiben.

Die LED für die HIGH-Erkennung leuchtet möglicherweise leicht schwach, während die Sondenspitze nicht angeschlossen ist. Wenn Sie jedoch feststellen, dass das Leuchten spürbar hoch ist, können Sie versuchen, den R3-Wert auf 470 k zu reduzieren, sodass das Leuchten kaum wahrnehmbar ist.

Überprüfen Sie danach erneut die Logiksondenschaltung mit der 5-V-Versorgung, um sicherzustellen, dass die Reaktion in keiner Weise verändert wird.

2) Einfacher Logikpegeltester und Anzeigeschaltung

Hier ist eine einfachere Sondenschaltung zum Testen des Logikpegels, die ein sehr nützliches Gerät für diejenigen sein kann, die häufig die Logikpegel digitaler Schaltungen messen möchten.

Da es sich um eine IC-basierte Schaltung handelt, ist sie in der CMOS-Technologie implementiert. Ihre Anwendung ist eher auf Testschaltungen mit derselben Technologie ausgerichtet.

Von: R.K. Singh

Schaltungsbetrieb

Die Macht für die vorgeschlagene Logikgatter Der Tester wird von der zu testenden Schaltung selbst erhalten. Es muss jedoch darauf geachtet werden, dass die Stromanschlüsse nicht in umgekehrter Richtung verlegt werden. Stellen Sie daher beim Anschließen sicher, dass Sie die Farben der einzelnen Verbindungsdrähte einstellen. Beispiel: Rote Farbe für das Kabel, das mit der positiven Spannung (CN2) verbunden ist. und schwarze Farbe auf dem Draht, der auf 0 Volt geht. (CN3)

Betriebsdetails der Logikprüfsonde mit IC 4001

Die Bedienung ist sehr einfach. Die integrierte CMOS-Schaltung 4001 verfügt über vier NOR-Gatter mit zwei Eingängen, drei LEDs und einige passive Komponenten, die für das Design verwendet werden.

Die Implementierung wird auch entscheidend, damit sie während des Testens bequem angewendet werden kann, daher sollte die gedruckte Schaltung vorzugsweise in der länglichen Form vorliegen.

In der Abbildung sehen wir, dass das Erfassungssignal an den CN1-Anschluss angelegt wird, der mit einem NOR-Gatter verbunden ist, dessen Eingänge wiederum als NICHT-Gatter oder Inverter verbunden sind.

Das invertierte Signal wird an die 2 LEDs angelegt. Die Diode wird abhängig vom Spannungspegel (Logik) am Ausgang des Gates geschaltet.

Wenn der Eingang einen hohen Logikpegel aufweist, wird der Ausgang des ersten Gatters niedrig, wodurch die rote LED aktiviert wird.

Wenn umgekehrt das erkannte Signal niedrig ist, wird das Signal als niedriger Pegel erfasst, und der Ausgang dieses Gatters wird dann mit hohem Pegel gerendert, wodurch die grüne LED beleuchtet wird.

Wenn das Eingangssignal Wechselstrom oder pulsierend ist (Spannungspegel konstant zwischen hoch und niedrig variieren), leuchten sowohl die rote als auch die grüne LED.

Um zu bestätigen, dass ein gepulstes Signal erfasst werden kann, beginnt die gelbe LED hier zu blinken. Dieses Blinken wird unter Verwendung des zweiten und dritten NOR-Gatters C1 und R4 ausgeführt, die wie ein Oszillator funktionieren.

Die Oszillatorausgangslogik wird an ein 4. Inverter-Gate angelegt, das als Inverter-Gate angeschlossen ist und direkt für die Aktivierung der gelben LED über den angegebenen Widerstand verantwortlich ist. Dieser Oszillator wird kontinuierlich durch den Ausgang des ersten NOR-Gatters ausgelöst.

Schaltplan

Teileliste für die oben erläuterte Logikprüfsondenschaltung

- 1 Integrierte Schaltung CD4001 (4 NOROS-Gate-CMOS-Version mit 2 Eingängen)
- 3 LEDs (1 rot, 1 grün, 1 gelb
- 5 Widerstände: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2,2 M (R5), 1 4,7 M (R4)
- 1 kein Kondensator: 100 nF

3) Logiktester mit LM339 IC

Unter Bezugnahme auf die nächste einfache 3-LED-Logiksondenschaltung unten besteht sie aus 3 Komparatoren des IC LM339.

Die LED zeigt 3 verschiedene Zustände der logischen Eingangsspannungspegel an.

Die Widerstände R1, R2, R3 arbeiten wie Widerstandsteiler, mit deren Hilfe die verschiedenen Spannungspegel an der Eingangssonde bestimmt werden können.

Ein Potential von mehr als 3 V bewirkt, dass der Ausgang von IC1 A niedrig wird und die LED 'HIGH' eingeschaltet wird.

Wenn das logische Eingangspotential weniger als 0,8 V beträgt, wird der IC1 B-Ausgang niedrig, wodurch der D2 aufleuchtet.

Wenn der Sondenpegel schwimmt oder nicht an eine Spannung angeschlossen ist, leuchtet die LED 'FLOAT' auf.

Wenn am Eingang eine Frequenz erkannt wird, werden sowohl die LEDs 'HIGH' als auch die LED 'LOW' eingeschaltet, die das Vorhandensein einer oszillierenden Frequenz am Eingang anzeigen.

Aus der obigen Erklärung können wir verstehen, dass es möglich ist, die Erfassungspegel der logischen Eingangsspannungen einfach durch geeignetes Anpassen der Werte von R1, R2 oder R3 anzupassen.

Da der IC LM339 mit Versorgungseingängen bis zu 36 V betrieben werden kann, ist diese Logiksonde nicht nur auf TTL-ICs beschränkt, sondern kann zum Testen von Logikschaltungen von 3 V bis 36 V verwendet werden.