3 Circuite utile de sondă logică explorate

Aceste circuite de sondă logice cu 3 LED-uri simple, dar versatile, pot fi utilizate pentru a testa plăci de circuite digitale precum CMOS, TTL sau altele similare pentru depanarea funcții logice a CI-urilor și a etapei asociate.

Indicațiile nivelului logic sunt afișate prin intermediul a 3 LED-uri. Câteva LED-uri roșii sunt utilizate pentru a indica fie o logică HIGH, fie o logică LOW. Un LED verde indică prezența unui impuls secvențial în punctul de testare.

Puterea pentru circuitul sondei logice este obținută din circuitul aflat sub testare, deci nu este implicată nicio baterie separată în proiectare.

Specificații de lucru

Performanța și caracteristicile sondei pot fi înțelese de la următoarea dată:

1) Descrierea circuitului

Circuitul sondei logice este construit folosind porți invertor / tampon de la un singur IC 4049.

3 porți sunt utilizate pentru realizarea circuitului principal al detectorului logic înalt / scăzut, în timp ce două sunt utilizate pentru a forma un circuit multivibrator monostabil.

Vârful sondei care detectează nivelurile logice este conectat cu poarta IC1c prin rezistorul R9.

Când este detectată o logică de intrare ridicată sau logica 1, ieșirea IC1c devine scăzută, determinând aprinderea LEd2.

La fel, atunci când un LOW sau 0 logic este detectat la sonda de intrare, perechea de serie IC1 e și IC1f aprind LED1 prin R4.

Pentru nivelurile de intrare „plutitoare”, adică atunci când sonda logică nu este conectată la nimic, rezistențele R1, R2, R3 se asigură că IC1c și IC1f sunt ținute împreună în poziția logică HIGH.

Condensatorul C1 atașat la R2 funcționează ca un condensator de acțiune rapidă, care asigură că forma impulsului la intrarea IC1e este ascuțită, permițând sondei să evalueze și să urmărească chiar și intrările logice de înaltă frecvență de peste 1 MHz.

Circuitul monostabil creat în jurul IC1a și IC1b crește impulsurile care sunt scurte (sub 500 nsec) la 15 msec (0,7RC) cu ajutorul C3 și R8.

Intrarea în monostabil este obținută de la IC1c, în timp ce C2 oferă etapei izolarea necesară de conținutul DC.

În situații normale, piesele R7 și D1 permit intrării IC1b să rămână la o logică HIGH. Cu toate acestea, atunci când un impuls negativ este detectat prin C2, ieșirea IC1b este transformată în HIGH, forțând ieșirea IC1a să scadă și să pornească LED3.

Dioda D1 se asigură că intrarea IC1b rămâne la un nivel logic scăzut (peste 0,7V), atâta timp cât ieșirea IC1a rămâne scăzută.

Acțiunea de mai sus inhibă impulsurile repetitive de la relansarea intrării IC1b, până când monostabilul este declanșat din nou din cauza descărcării C3 pe pământ prin R8. Acest lucru permite ieșirii IC1a să devină logică, oprind LED3.

Condensatorii C4 și C5 care nu sunt critici, protejează liniile de alimentare IC de eventualele vârfuri de tensiune și tranzitori, care provin din circuitul testat.

Proiectare PCB și acoperire de componente

Lista de componente

Cum se testează

Pentru a testa funcționarea sondei logice, conectați-o la o sursă de alimentare de 5 V. Cele 3 LED-uri din acest moment ar trebui să rămână închise, cu sonda deconectată la orice sursă sau plutitoare.

Acum, rezistența R2 și R3 va avea nevoie de unele modificări în funcție de răspunsul iluminării cu LED-uri, așa cum este descris mai jos.

Dacă descoperiți că LED2 începe să lumineze sau să clipească atunci când este alimentat, încercați să măriți valoarea R2 până la 820 k, până când nu mai aprinde. Cu toate acestea, LED-ul 2 trebuie să lumineze atunci când vârful este atins cu degetul.

De asemenea, încercați să testați atingând sonda logică pe oricare dintre șinele de alimentare, care trebuie să provoace iluminarea LED-urilor relevante și să facă LED-ul PULSE să clipească atunci când sonda este atinsă pe linia DC pozitivă.

În această situație, LED-ul de degajare LOW trebuie să se aprindă, dacă nu, atunci R2 poate fi puțin prea mare. Încercați 560k pentru aceasta și verificați răspunsul corectat repetând procedura de mai sus.

Apoi, încercați o sursă de alimentare de 15 V. Ca sursă de alimentare. La fel ca mai sus, toate cele 3 LED-uri trebuie să rămână închise.

LED-ul pentru detectarea HIGH poate arăta o lumină slabă, în timp ce vârful sondei este neconectat. Cu toate acestea, dacă vi se pare că strălucirea este vizibil de ridicată, puteți încerca să reduceți valoarea R3 la 470 k, astfel încât strălucirea să nu fie vizibilă.

Dar după aceasta, asigurați-vă că verificați din nou circuitul sondei logice cu sursa de 5 V, pentru a vă asigura că răspunsul nu este modificat în niciun fel.

2) Tester simplu de nivel logic și circuit indicator

Iată un circuit de probă de testare a nivelului logic mai simplu, care poate fi un dispozitiv foarte util pentru cei care ar putea dori să măsoare frecvent nivelurile logice ale circuitelor digitale.

Fiind un circuit bazat pe IC, este implementat în tehnologia CMOS, aplicația sa fiind dedicată mai mult circuitelor de testare folosind aceeași tehnologie.

De: R.K. Singh

Funcționarea circuitului

Puterea pentru propus poarta logica testerul este obținut din circuitul testat în sine. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă să nu puneți bornele de alimentare în sens invers, așa că, atunci când este conectat, asigurați-vă că setați culorile fiecăruia dintre firele de conectare. De exemplu: Culoare roșie, pentru cablul care se conectează cu tensiunea pozitivă (CN2) și culoarea neagră la firul care merge la 0 volți. (CN3)

Detalii operaționale ale sondei de testare logică cu IC 4001

Operațiunea este foarte simplă. Circuitul integrat 4001 CMOS are patru porți NOR cu două intrări, 3 LED-uri și câteva componente pasive utilizate în proiectare.

Implementarea devine, de asemenea, crucială, astfel încât să fie confortabil de aplicat în timpul testării, de aceea circuitul tipărit ar trebui să aibă forma alungită, de preferință.

Privind figura, vedem că semnalul de detectare este aplicat terminalului CN1, care este conectat la o poartă NOR, ale cărei intrări sunt la rândul lor conectate ca o poartă NU sau ca un invertor.

Semnalul inversat este aplicat celor 2 LED-uri. Dioda este comutată în funcție de nivelul de tensiune (logică) la ieșirea porții.

Dacă intrarea este la nivel logic, ieșirea primei porți scade activând LED-ul roșu.

În schimb, dacă detectarea este scăzută, semnalul este detectat ca un nivel scăzut, ieșirea acestei porți este apoi redată la nivel înalt iluminând LED-ul verde.

În cazul în care semnalul de intrare este alternativ sau alternativ (nivelul de tensiune variază în mod constant între înalt și scăzut), atât lumina LED roșie, cât și cea verde se aprind.

Pentru a recunoaște că un semnal pulsat poate fi detectat, LED-ul galben începe să clipească aici. Această intermitent este executat cu utilizarea porții NOR și a doua și a treia, C1 și R4, care funcționează ca un oscilator.

Logica de ieșire a oscilatorului se aplică unei a 4-a porți NOR conectată ca poartă invertor, care este direct responsabilă pentru activarea LED-ului galben prin rezistorul dat. Acest oscilator poate fi văzut continuu declanșat de ieșirea primei porți NOR.

Diagrama circuitului

Lista pieselor pentru circuitul probei de testare logică explicat mai sus

- 1 circuit integrat CD4001 (4 versiuni CMOS cu 2 intrări NOR)
- 3 LED-uri (1 roșu, 1 verde, 1 galben
- 5 rezistențe: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2.2M (R5), 1 4.7M (R4)
- 1 condensator: 100 nF

3) Tester logic folosind IC LM339

Referindu-ne la următorul circuit de sondă logică cu 3 LED-uri de mai jos, este construit în jurul a 3 comparatoare de la IC LM339.

LED-ul indică 3 condiții diferite ale nivelurilor de tensiune logică de intrare.

Rezistențele R1, R2, R3 funcționează ca divizoare rezistive, care ajută la determinarea diferitelor niveluri de tensiune la sonda de intrare.

Un potențial mai mare de 3 V face ca ieșirea IC1 A să scadă, pornind LED-ul „HIGH”.

Când potențialul logic de intrare este mai mic de 0,8 V, ieșirea IC1 B devine scăzută, provocând aprinderea D2.

În cazul în care nivelul sondei este plutitor sau nu este conectat la nicio tensiune, LED-ul „FLOAT” se aprinde.

Când este detectată o frecvență la intrare, pornește atât LED-urile „HIGH”, cât și „LOW”, care indică prezența unei frecvențe oscilante la intrare.

Din explicația de mai sus putem înțelege că este posibil să ajustăm nivelurile de detecție ale tensiunilor logice de intrare prin simpla ajustare a valorilor R1, R2 sau R3, în mod corespunzător.

Deoarece IC LM339 poate funcționa cu intrări de alimentare de până la 36 V înseamnă că această sondă logică nu este limitată doar la circuitele IC TTL, mai degrabă poate fi utilizată pentru testarea circuitelor logice chiar de la 3 V la 36 V.