При налагодженні логічних блоків та пошуку несправностей в цифрових пристроях крім універсальних вимірювальних приладів часто використовують логічні пробники [1]. При цьому локалізувати несправність можна швидше, якщо додатково до пробник застосувати пульсатор [2], який забезпечує формування коротких і потужних імпульсів, що переводять стан контрольованої логічного ланцюга в протилежне. Пропоноване для повторення пристрій, принципова схема якого представлена ​​на рис. 1, об’єднує ці два прилади і дозволяє не тільки визначати логічні рівні мікросхем ТТЛ, а й формувати короткі імпульси і фіксувати їх проходження по ланцюгах контрольованого блоку.

Основні технічні характеристики

Напруга живлення, В. …………………………………… ……………………………. 5 ± 0,25

Середній споживаний струм, мА, не більше ………………………………… ………….. 50

Поріг перемикання в стан 1, В. ………………………………… ……………… 2,4 ± 0,15

Поріг перемикання в стан 0, В. ………………………………… …………….. 0,4 ± 0,1

Напруга вершини позитивного імпульсу

при струмі навантаження 50 мА, В, не менш ………………………………. ……………… 2

Напруга сідловини негативного імпульсу

при струмі навантаження 50 мА, В, не більше ………………………………. ……………… 0,8

Габарити, мм …………………………………….. ……………………………………… 220x25x20

Маса, г, не більше ………………………………….. …………………………………… .75

Г Л I /

Зонд-пробник містить два перетворювача рівня на транзисторах VT1, VT2, діодах VD1, VD2, резистора R1, R2 і елементах DD1.1, DD1.2, індикатори одиничного (HL1) і проміжного (HL2) рівнів, тригер-пастку DD2.1, індикатор імпульсів HL3. кнопку SB1 з тригером захисту від брязкоту контактів DD2.2, формувач імпульсу на елементах DD1.3, DD1.4, діод VD3 і конденсаторі СЗ, підсилювач імпульсів на транзисторах VT3, VT4, резисторах R6-R8, конденсаторах С4, С5, а також запобіжний діод VD4.

Рис. 1

Після підключення до джерела живлення, зазвичай до того ж, від якого живиться перевіряється логічний блок, повинен засвітитися індикатор HL2. Його світіння свідчить про те, що на зонд-пробник подано напруга живлення без порушення полярності, позначеної на штепселя ХР2 і ХР4. Крім того, світіння індикатора HL2 вказує на те, що на щуп ХР1 зонда-пробника не надходить напруга, відповідне значенням логічних сигналів. При цьому транзистори VT1 ​​і VT2 закриті, на входах елемента DD1.1 присутній рівень 0, а на його виході – рівень 1, через що індикатор HL1 не горить. На входах елемента DDI.2 діють рівні 1, а на його виході – рівень 0. Отже, індикатор HL2 світиться

При підключенні щупа ХР1 до ланцюга перевіряється блоку, в якій діє рівень 1, відкривається транзистор VT1, на входах елемента DD1.1 з’являється рівень 1, а на виході – рівень 0, загоряється індикатор HL1. Так як рівень 0 надходить на один з входів (висновок 4) елемента DD1.2, то він перейде в одиничний стан і індикатор HL2гаснет.

Якщо ж напруга в перевіреній ланцюга одно рівнем 0, то відкривається транзистор VT2 і на другому вході (висновок 5) елемента DD1.2 виникає також рівень 0. І хоча на першому його вході (висновок 4) знову з’являється рівень 1 з виходу елемента DD1.1, так як на його входах знову діє рівень 0 через закритого транзистора VT1, на виході елемента DDI.2 продовжує бути присутнім рівень 1. Отже, обидва індикатора HL1 і HL2 не світяться.

У тому випадку, коли кнопка SB1 не натиснута, тригер DD2.1 знаходиться в початковому одиничному стані і не змінює його в залежності від напруги на вході ХР1 зонда-пробника. Індикатор HL3 не світиться. При натиснутій кнопці SB1 стан тригера DD2.1 може змінитися, якщо на вході зонда-пробника виникне хоча б один позитивний перепад напруги. В цьому випадку загориться індикатор HL3, що свідчить про проходження імпульсного сигналу в контрольованому колі. Відпустивши кнопку SB1, повертають тригер DD2.1 в початковий стан і гасять індикатор HL3.

При натисканні на кнопку SB1 змінюється також стан тригера DD2.2. До цього на його інверсному виході і, отже, на одному з входів (вихід 9) елемента DD1.4 був рівень 0, конденсатор СЗ був розряджений, на виході елементів DD1.3 і DD1.4 присутній рівень 1. При появі рівня 1 на інверсному виході тригера DD2.2 і, отже, на вході (висновок 9) елемента DD1.4 на його виході рівень 1 змінюється рівнем 0. Однак через деякий час, коли зарядиться конденсатор СЗ і на входах елемента DD1.3 виникне рівень 1, а на його виході – рівень 0, на виході елемента DD1.4 знову буде рівень 1.

В результаті на виході формувача сформується одиночний негативний імпульс, що надходить на підсилювач. Диференціальні ланцюга C4R6 і C5R7 на його вході створюють короткі імпульси в моменти негативного і позитивного перепадів напруги на виході елемента DDI.4. Ці короткі імпульси, вступаючи на бази своїх транзисторів VT3 і VT4 відповідно, забезпечують почергове підключення вихідного зонда ХРЗ через резистор R8 спочатку до провідника позитивного напруги, а потім – до загального проводу

Отже, при одному натисканні на кнопку SB1 на виході зонда-пробника формуються два різнополярних імпульсу, наступних один за іншим, кожен з яких може перевести відповідне логічне стан ланцюга в протилежне. А так як ця пара імпульсів виробляється після того, як тригер DD2.1 виявляється в режимі очікування, то з’являється можливість зондом-пробником контролювати проходження сигналу по ланцюгах перевіряється блоку, тобто перевіряти цілісність електричних зв’язків, працездатність тригерних пристроїв, лічильників, одновібраторов і т. д.

Функціонування логічного блоку перевіряють зондом-пробником зазвичай в статичному режимі, тобто коли в ланцюгах блоку все логічні рівні встановлюються і не змінюються. Послідовно підключаючи вхідний щуп ХР1 зонда-пробника до висновків мікросхем, контролюють рівні вхідних і вихідних сигналів.

Зонд-пробник дозволяє перевіряти цілісність з’єднань. Наприклад, для перевірки цілісності логічного ланцюга, фрагмент схеми якої представлений на рис. 2, спочатку на вихід елемента DD1.2, на якому повинен бути рівень 0, підключають одночасно і щуп, і зонд.

Натисканням на кнопку SB1 перевіряють загоряння індикатора HL3. Потім зонд переносять на вихід елемента DD1.1 і знову натискають на кнопку SB1. Якщо в ланцюзі, що з’єднує ці елементи, є розрив, то пробник показує проміжний рівень, тобто загоряється індикатор HL2, а індикатор HL3 не світиться. Якщо ж при світінні індикатора HL2 при кожному натисканні на кнопку загоряється індикатор HL3, це свідчить про цілісність з’єднання між щупом і зондом, а свічення індикатора HL2 вказує на наявність зайвої ланцюга, контрольованої іншої логічної ланцюгом перевіряється блоку.

В зонді-пробники замість мікросхем серії К155 можливе використання мікросхем серій ДО131, К555, КМ155, КМ555 і КР531. Транзистори VT1-VT4 – будь-які кремнієві відповідної структури. Діоди VD1, VD2, VD4 повинні бути германієвими, а діод VD3 – будь-яким малопотужним. Конденсатор С1 – К50-12, К53-4, К53-14, решта – КМ, КЛС, К10-7 та інші. Індикатори HL1-HL3 – будь-які. Всі резистори, крім R8, – МЛТ-0, 125. Зонд ХРЗ і штекери ХР2, ХР4 – М Ш 1, кнопка SB1 – МПЗ-1.

Креслення друкованої двосторонньої плати з боку розташування елементів • зображений на рис. 3, а, з протилежного боку – на рис. 3,6. Розміщення деталей показано на рис. 3, ст.

ЛІТЕРАТУРА

1. Добірка «Логічні пробники». – Радіо, 1980, № 3, С. 30.

2. Вільяма Г. Б. Налагодження мікропроцесорних систем. – М.: Вища школа, 1988, с. 101.

Журнал «Радіо; 1993, N4, с. 41

Джерело: Вимірювальні пробники. Сост. А. А. Халоян. – М.: ИП РадіоСофт, ЗАТ «Журнал« Радіо », 2003. – 244 с: ил. – (Радіобібліотечка. Вип. 20)