, або, як їх ще називають, логічні пробники, зручні для дослідження пристроїв з ІМС і дають достатнє уявлення про роботу перевіряється апаратури. Такий пробник легко і швидко зібрати, він не вимагає настройки, компактний (малий об'єм), економічний (мала споживана потужність), живиться від одного джерела перевіряється пристроєм. Показання пробника наочні, точні і надійні. Застосування логічних пробників особливо доцільно в аматорських конструкціях, коли при налагодженні логічної схеми або пошуку несправності потрібні не стільки

Точні дані про тривалості сигналів, скільки впевненість у правильності дії цих сигналів, про що судять по чергуванню високого і низького рівня в певних точках. А з деякими видами логічних пробників легше виявити поодинокі імпульси (паразитні сигнали – «голки»}, ніж з осцилографом.

Принцип дії всіх логічних пробників заснований на розходженні напруги високого і низького рівня. Нагадаємо, що для сімейства ІМС ТТЛ 2,4 В < U <5,0 В – високий рівень, 0 < U <; <З 0,4 В – низький рівень.

Можливо особливий стан мікросхеми, яке в подальшому будемо називати проміжним, коли вихідна напруга виявляється поза межами низького і високого рівня, а саме 0,4 В <С U <З 2,4 В. Досить часто таке трапляється, коли інтегральна мікросхема пошкоджена або між її висновками існують неприпустимі зв'язку.

Найчастіше в логічних пробниках застосовується світлова індикація. При цьому слід, з одного боку, мати на увазі, що деякі джерела світла, наприклад лампа розжарювання, мають инерционностью, а з другий – враховувати інерційність людського ока при сприйнятті світлового сигналу (спалаху коротше 50 … 100 мс не сприймаються).

Рідше використовується звукова індикація. Хорошим рішенням є вибір двох різних частот відповідно на два логічних рівня.

Друковану плату логічного пробника краще робити довгою і вузькою, щоб помістити в порожній корпус, наприклад від фломастера. Такий пробник буде мати вигляд авторучки з гострим металевим щупом на кінці-входом пробника.

Нижче наведено опис деяких схем пробників різного ступеня складності. У всіх випадках приділено увагу забезпеченню високого вхідного опору. У деяких пробниках тривалість індикації низького й високого рівня не залежить від тривалості імпульсу, що є перевагою.

У пробники, схема якого показана на рис. 7.13, транзистор VT працює в ключовому режимі. Якщо на вході напруга високого рівня, транзистор насичений і лампа HL світиться. Коли на вході на-:

Рис. 7.13. Простий логічний пробник

напруга низького рівня, транзистор замкнений і лампа не горить [5]. Гідність – надзвичайна простота '. Недоліки: тривалість світіння залежить від тривалості логічного стану, немає індикації проміжного логічного стану, порівняно низький вхідний опір.

У пробника на рис. 7.14 резистори R2, R3, R7, R8 утворюють міст, в діагональ якого АВ включені транзистори VT1, VT2 і VT3. Якщо вхідний сигнал високого рівня, VT1 відкритий, a VT2 закритий, світло-діод HL2 світиться, a HL1 – Ні. При низькому рівні вхідного сигналу транзистори VT2 і VT3 відкриті, VT1 закритий, світлодіод HL1 світиться, a HL2-Ні. При 0,4 В < Ubx<2,4 В усі три транзистори замкнені, внаслідок чого обидва світлодіода залишаються темними [7]. Гідність: індикація як високого, так

Рис. 7.14. Логічний пробник з незалежною індикацією високого і низького рівня вхідної напруги

і низького рівня, а також проміжного стану. Недолік: тривалість світіння визначається тривалістю вхідного імпульсу.

Пробник на рис. 7.15 містить керований генератор імпульсів, виконаний на операційному підсилювачі DA1 (Тип 140УД1А, старе позначення – 1УТ401А. – Пер.). Коли на вході напруга низького рівня, генератор не діє, а на виході операційного підсилювача (точка М) висока напруга високого рівня їм ~ Uв; Транзистор VT1 замкнений, лампа HL1 не горить. При вхідному напрузі високого рівня генерація також відсутній. Вихідна напруга операційного підсилювача в цьому випадку UM»0. Транзистор V77 відкритий, лампа HL1 горить. Коли 0,4 В < UBX<2,4 В, генератор працює, видаючи імпульси з частотою 2-3 Гц. Лампа HL1 мерехтить з цією частотою. Якщо вхідні сигнали являють собою послідовність імпульсів з частотою />> 20 Гц, мерехтіння лампи HL1 не розрізняється людським оком і світло її здається безперервним, але яскравість залежить від частоти [12].

Особливості схеми: за допомогою резистора R3 регулюється порогове напруга низького рівня, резистора R8 – Високого. Діод VD2 оберігає операційний підсилювач DA1 у разі неправильного включення напруги живлення. Гідність: порівняльна простота. Недолік 'пробник не реагує на короткочасні імпульси – по індикатору важко відрізнити постійне вхідна напруга високого рівня від імпульсної послідовності високої частоти

У пробники з цифровим індикатором (рис. 7.16, а) транзистори VT1 … VT5 управляють сегментами (смужками) а f семисегментного індикатора HG1. Транзистор VT4 працює в ключовому режимі, управляючи надходженням напруги живлення Unна загальний анод А індикатора. Транзистор VT5 також діє в ключовому режимі, і в залежності від його стану сегменти – катоди a, f, е і d з'єднані загальною шиною чи ні. Сегменти – катоди b і с – постійно підключені до загальної шини через резистор R5. Напруга в точці М за рахунок дільника R2, R3 одно 1,8 В. Тому, коли на вході напруга високого рівня, транзистор VT3 відкритий і своїм колекторним струмом відкриває транзистор VT4. На анод А індикатора HG1 надходить напруга Un, викликає світіння сегментів b і с, тобто индицируется цифра 1. Якщо вхідна напруга низького рівня, то транзистори VT1 і VT2 відкриваються і їх колекторні струми відмикають VT4 і VT5. Анод А індикатора при цьому підключається до шини Un, А сегменти а, f, е і d-До загальної шини. Світяться всі сегменти, окрім g, і индицируется цифра 0. При 0,4 В < UBX<2,4 В транзистор VT4 залишається замкненим, а значить, всі сегменти – темними [9].

Особливості схеми: транзистори VT1 і VT2 підбираються з однаковим коефіцієнтом передачі струму h21Е, VT4 і VT5-З можливо великим значенням цього коефіцієнта, і тоді поріг світіння • фіксується більш чітко. Підбором опорів R4 і R5 регулюється яскравість світіння. Переваги: ​​наочність індикації, окрема індикація для низького й високого рівня, а також для проміжного стану. Недолік: нечутливість до коротко *, тимчасовим імпульсам.

Рис. 7.16. Логічні пробники з цифровою індикацією

Логічний, пробник з цифровою індикацією, схема якого дана на рис. 7.16,6, володіє великими можливостями. При вхідному напрузі високого рівня транзистор VT1 відімкненого, a VT2 замкнений, на виходах елементів DD1.1, DD1.3 і DDI.4 буде напруга низького, а на виході DDI.2 – Високого рівня. При цьому світяться сегменти b і з індикатора HG1, утворюючи цифру 1. Коли на вході пробника напруга низького рівня, на виходах елементів DDI.2, DD1.3 і DD1.4 з'явиться напруга високого рівня, що забезпечує світіння сегментів a, b, с,

Й, е, f, тобто индицируется цифра 0. При 0,4 В <<<. Про <2,4 В транзистори VT1 і V12 замкнені, на виходах DD1.2, DD1.3 і DD1.4 напруга низького рівня і всі сегменти індикатора HG1 темні. При надходженні на вхід пробника 'імпульсів з частотою f <20 Гц чергування цифр 0 і 1 помітне оком. На більш високих частотах починає позначатися вплив конденсатора С1. У результаті яскравість світіння сегмента d різко зменшується і индицируется буква П (послідовність імпульсів). Світіння сегмента h (точки) служить індикатором напруги живлення J-| -5 В [10]. Діоди VD1 і VD2 – Будь-які універсальні кремнієві діоди. Вони підвищують чіткість спрацьовування. Перевага зазначеного пробника в порівнянні з попереднім – можливість індикації імпульсної послідовності. Недоліки – Ті ж самі.

У пробники на рис. 7.17 при низькому рівні вхідного сигналу транзистор VT1 відкритий і насичений, на виході DD1.1 напруга високого рівня. Світло-діод HL1 світиться, HL2-Ні. Коли на вході напруга високого рівня, то VT2 відкритий і насичений, на виході DD1.4 також високий рівень. Світлодіод HL2 світиться, ПІ – немає. Якщо 0,4 В < UBX <. 2,4 В, транзистори VT1 і VT2 замкнені, на виходах DD1.1 і DD1.4 буде напруга низького рівня, HL1 і HL2 залишаються темними. При появі на вході короткого імпульсу низького рівня режиму мультівібратор, утворений елементами DD1.1 і DDI.2, генерує імпульс тривалістю близько 100 мс і на цей час спалахує HL1, а діод HL2 при цьому світиться безперервно. При подачі коротких імпульсів високого рівня діє інший мультивибратор (DD1.3 і DDI.4). Світлодіод HL2 спалахує приблизно на 100 мс, a HL1 світить безперервно. Якщо вхідні сигнали являють собою послідовність імпульсів з частотою f >> 10 Гц, світлодіоди HL1 і HL2 горять постійно, а якщо / <10 Гц, то HL1 і HL2 по черзі спалахують і гаснуть з цією ж частотою.

Особливості схеми: підбором опорів R2 і R3 встановлюється поріг спрацьовування пробника; діод VD3 не допускає глибокого насичення транзистора VT2, завдяки чому швидкодія пробника Це зменшується. Гідність: при порівняно

Рис. 7.17. Логічний пробник з двома світлодіодами для індикації короткочасних імпульсів

простою схемою пробник дозволяє реєструвати короткочасні піки напруги – «голки». (Недоліки схеми авторами не зазначені. – Пер.).

У схемі на рис. 7.18 транзистори VT2 і VT3 включені як емітерний повторювачі і служать для поділу сигналів високого і низького рівня. Якщо на вході напруга високого рівня, на виходах DD1.1 і DD2.2– Низького і сегмент d індикатора HG1 світиться, індіціруя цифру 1 (індикатор повернутий на 90 ° по відношенню до звичайного стану

Рис. 18 липня. Логічний пробник з індикацією послідовності

імпульсів

При вхідному напрузі низького рівня на виході DD2.1 також напруга низького рівня, в цьому випадку світиться сегмент f, а також сегменти a, b і g (Струм протікає через діод VD3 і резистор R11)— індикатор фіксує цифру 0. Якщо 0,4 В <UBX <С <2,4 В, на виходах DD2.1 і DD2.2 діє напруга високого рівня, а на виході DD2.3 — низького. Світяться сегменти a, b, g, утворюючи букву П.

При зміні рівня на вході (фронт чи зріз імпульсу), в момент перемикання елементів DD2.1 і DD2.2, на виході DD2.3 виникає короткий імпульс низького рівня, який запускає режиму мультівібратор (елементи DD1.4, DD2.4, С5 і R13). Мультивібратор генерує імпульс, що викликає коротке світіння точки h. Мерехтіння точки h видні, якщо на вхід подається послідовність сигналів з коефіцієнтом заповнення 1у ^ 0,5, а зміна рівнів відбувається з частотою f <20 Гд. При цьому помітно чергування цифр 0 і 1. Якщо у «1 або у «0, то відповідно индицируется лише 1 або тільки 0, а точка h мерехтить з частотою 2f. Коли f > 20 Гц, точка h світиться безперервно, цифри 0 і .1 индицируются одночасно і, якщо у «0,5, яскравість цифр однакова; при у «1 або у «0 індіці-

Рис. 7.19. Логічний пробник із звуковою та світловою індикацією


руется лише 1 або тільки 0, а точка Н світиться безперервно [11],

Особливості схеми: діоди VDJ і VD2 оберігають транзистор VT1 від великих вхідних напруг, a VD4 захищає інтегральні схеми у разі подачі зворотного напруги живлення; конденсатори С2 і СЗ оберігають ЛЕ від самозбудження. Переваги: ​​виразна індикація різних вхідних сигналів. Недолік: складність схеми.

На рис. 7.19 представлена ​​схема пробника, де дублюється звукова та світлова сигналізація. Є окремі канали для двох логічних рівнів.

Оконечной щаблем каналів звукової сигналізації служить змішувально-підсилювальний каскад – транзистор VT7 з мініатюрним капсулем НА1 (ДЕМІЦ як навантаження. При вхідному напрузі низького рівня діод VD4, а також транзистор VT6 відкриваються. Загоряється світлодіод HL2 і лунає звук (частотою 600 Гц) за рахунок збудження транзистора VT7 працюючим мультивібратором (DD1.1, DDI.2, R16, R18 і С4). (Мультивибратор запускається напругою високого рівня на вході 1 логічного елемента DD1.1, знімається в даному випадку з емітерний навантаження транзистора VT6.)

Коли на вході пробника діє сигнал високого рівня, працює другий канал, подібний розглянутому. У цьому випадку світиться діод HL1 і чується звук частотою 3 кГц. При 0,4 В < UBX <. З 2,4 В обидва канали діють: світлодіоди залишаються темними, звукові генератори не функціонують. Якщо вхідний сигнал являє собою послідовність імпульсів, що інтегрують конденсатори С1 і С2 «Запам'ятовують» високий логічний рівень, в результаті чого обидва звукових генератора працюють одночасно і звук приймає характерну забарвлення. Світлодіоди HL1 і HL2 світяться [6].

Особливості схеми: діоди VD1, VD2 і транзистор VT8 грають відповідно ролі діодів VD1, VD2 і VD4 у схемі на рис. 7.18. Гідність: подвійна сигналізація. Недолік: нечутливість до короткочасних імпульсів.

Джерело: Димитрова М. І., Пунджев В. п. 33 схеми з логічними елементами І – НЕ: Пер. з болг. – JL: Вища. Ленінгр. отд-ня, 1988. 112 е.: мул.