У радіоаматорського і професійній практиці часто виникає необхідність перевірити справність простих цифрових мікросхем. Використовувати для цього складні логічні тестери і аналізатори навряд чи доцільно. Цілком можна обійтися тестером для перевірки логічних елементів різних мікросхем.

Логічний тестер простих цифрових мікросхем комбінаційної логіки дозволяє перевіряти справність кожного окремо логічного елемента (ЛЕ) мікросхеми з логічними функціями двох вхідних змінних 2И, 2ІЛІ, 2ІСКЛ.ІЛІ та їх інверсіями для популярних серій ТТЛ і КМОП. До них відносяться мікросхеми функціонапьних типів ЛАЗ, ЛА8, ЛА9, ЛА11-ЛА13, ЛА18, ЛА21, ЛА23; ЛЕ1, ЛЕ5, ЛЕ6, ЛЕ10, ЛЕ11; ЛІ1, Л І 2, ЛІ8; Л Л 1, Л Л 2, ЛЛ4; Л П 5, Л П 8, ЛП12; ТЛЗ серій ТТЛ (ТТЛ Ш) К155, К158, ДО131, К531, К555, КР1531, КР1533 та інших, а також серій КМОП КР1554, 74 НС (1564) і типів КТЗ, ЛА7, ЛЕ5, ЛІ2, Л П 2, ЛП14, ТЛ1 серій КМОП К176, К561, 564, КР1561 [1-4]. Прилад дозволяє визначати логічну функцію (в межах шести зазначених) і цоколевку мікросхем з двовходовий ЛЕ. Крім того, тестером можна перевіряти справність роботи біполярних транзисторів, діодів і різних р-n переходів.

Простота конструкції і зручність користування ним, поряд з досить широкими функціональними можливостями і компактним з виконанням автономним живленням від батареї «Корунд», дозволяють використовувати цей прилад не тільки в аматорській радіолабораторії або, наприклад, при покупці приладів на радіоринках, а й для вхідного контролю при дрібносерійному виробництві РЕА.

Схема тестера приведена на малюнку. Генератор імпульсів на DD1.1, DD1.2 з частотою близько 20 Гц формує за допомогою двох двійкових дільників частоти на тригерах DD2.1, DD2.2 періодичну тестову послідовність логічних сигналів для формування таблиці істинності логічної функції двох вхідних змінних – 00, 01, 10, 11. З цієї тестової послідовності утворюються опорні сигнали логічних функцій 2И (елемент DD3.1), 2ІСКЛ.ІЛІ (елемент DD1.3) і 2ІЛІ (елементи DD3.2, DD3.3). Вибір функції здійснюється за допомогою перемикача SB3, елемент DD3.4 інвертує сигнал функції, а інверсія функції вибирається перемикачем SB4 (наприклад, 2И-НЕ, як показано на малюнку).

При рівності перевіряється і опорного логічних сигналів вихідний сигнал ЛЕ порівняння дорівнює нулю і світлодіод не світиться. Якщо ж перевіряється і опорний сигнали різні, то відповідний помилкового перевіряється сигналу ЛЕ порівняння високим вихідним рівнем включає світлодіод, індіціруя несправність даного ЛЕ (точніше, відмінність логічної функції елемента від опорної).

Для полегшення ідентифікації несправного ЛЕ світлодіоди зручно розташувати поблизу відповідних висновків перевіряється мікросхеми (умовно показаних на правому полі малюнка) контактної панелі з DD5. При повністю справній мікросхемі DD5 все світлодіоди погашені, а при помилку хоча б в одному ЛЕ буде блимати або постійно світитися один або кілька світлодіодів, сигналізуючи про несправності. Таким чином, даний логічний тестер дозволить виявити один несправний ЛЕ при інших придатних, що може виявитися корисним в радіоаматорського практиці.

перемикачами SB1 і SB2 здійснюється вибір цокольовка перевіряється мікросхеми відповідно до наведеної таблицею (на малюнку показано положення перемикачів SB1, SB2 для перевірки мікросхем ЛА7, ЛЕ5, ЛП2 та інших серій КМОП – К176, К561, 564, КР1561). Якщо цоколевка або логічна функція перевіряється мікросхеми невідомі, то їх можна визначити (в межах функціональних можливостей даного тестера), перебираючи положення перемикачів SB 1, SB2, SA3. SB4.

Цим логічним тестером можна також перевіряти справність біполярних транзисторів, діодів і різних р-n переходів. Для цього в схему введені елементи SB5, R17, R18, HL6t HL7 й затиски для підключення транзисторів «Е», «Б», «К» і діодів «VD».

Перемикачем SB5 тестер перекладається з режиму перевірки мікросхем (показаний на схемі) в режим перевірки транзисторів. При верхньому по схемі положенні перемикача SB5 опорний логічний рівень подається тільки на елемент DD4.4, а затиски емітера «Е» і бази «Б» через резистори R17, R18 «опитуються» сигналами тестової послідовності з неінвертуючий виходів тригерів. На інший вхід елемента порівняння DD4.4, з’єднаний з зажимом «К» (колектор), через резистор R16 надходить рівень, протівофазний «еміттерно-му» (з інверсного виходу тригера DD2.1).

Таблиця

Назва положення

«561»

«ЛЕ1»

«ЛАЗ»

Положення SB1

Віджатий

Натиснутий

Віджатий

Положення SB2

Віджатий

Віджатий

Натиснутий

Серії мікросхем

КМОП: К561, К170, 564, КР1561

ТТЛ / ТТЛШ: К155, К555, 133, 533, К531, КР1533, КР1531 та ін КМОП: КР1554, 74НС (1564)

Цоколевка панелі: вхід, вхід-вихід

1,2 = 3 5, 6 = 4 8, 9= 10 12, 13* 11

2, 3 = 1 5, 6 = 4 8, 9= 10 11, 12= 13

1,2 = 3 4, 5 = 6 9, 10 = 8 12, 13= 11

ТМЛ (лог. функція мікросхеми)

ЛА7 (І-НЕ)

ЛЕ5 (АБО-НЕ)

ЛІ2 (І)

ЛП2 (іскл. АБО) ЛП14 (іскл. АБО) ТЛ2 (І-НЕ)

Лав (І-НЕ)

ЛЕ1 (АБО-НЕ) ЛЕ5 (АБО-НЕ) Леб (АБО-НЕ) Леї (АБО-НЕ) ЛЕ11 (ЙЛІ-НЕ)

ЛАЗ, ЛА9 (І-НЕ)

ЛА11, ЛА13 (І-НЕ) ЛА21, ЛА23 (І-НЕ) ЛА18, ТЛЗ (І-НЕ)

ЛІ1, ЛІ2, ЛІ8 (І)

ЛЛ1, ЛЛ2 (АБО)

ЛП5, ЛП12 (іскл. АБО) ЛП8 (перевірка по функції АБО)

При підключенні до цих затискачів однойменних висновків справного транзистора на його колекторі формується періодичний сигнал, відповідний логічної функції 2ІЛІ-НЕдля транзисторів структури п-р-п і 2И-НЕдля транзисторів структури р-п-р, тобто вибір типу провідності перевіряється транзистора здійснюється перемикачами SB3, SB4. В одній з чотирьох фаз сигналів опитування транзистор включається за схемою з загальним емітером (якщо знехтувати захисним резистором R17), при цьому резистор R18 задає струм бази транзистора, а резистор R16 є його колекторної навантаженням.

Одночасно тестова послідовність з неінвертуючий виходів тригерів DD2.1, DD2.2 подається на входи всіх ЛЕ перевіряється мікросхеми DD5, розміщеної в контактній панелі XS1. Транзистори VT1, VT2 посилюють струм низької логічного рівня до величини, достатньої для підключення чотирьох входів ЛЕ серій ТТЛ К155, К531 і інших. Резистори R4-R11 захищають прилад і перевіряється мікросхему при неправильному її включенні, виключають вплив несправних (короткозамкнених на висновки харчування) входів мікросхеми на інші вхідні ланцюги і додатково обмежують величину її вхідних струмів. Якщо те-стер використовується для перевірки мікросхем тільки КМОП серій, то опір резисторів R4-R11 краще збільшити до 1 МОм для контролю вхідних струмів порядку 1 мкА, а елементи VT1, VT2, R2, R3 можна виключити.

Вихідні сигнали з перевірених ЛЕ мікросхеми DD5 подаються на входи ЛЕ порівняння мікросхеми DD4. Резистори R13-R16 перевіряють здатність навантаження виходів DD5 (для мікросхем КМОП) і необхідні для перевірки ЛЕ з виходами типу «відкритий колектор» (ТТЛ). На інші входи ЛЕ порівняння надходить опорний сигнал обраної логічної функції з перемикача SB4, а до виходів ЛЕ порівняння підключені світлодіоди HL1-HL4, причому струмообмежуючі резистори для світлодіодів не потрібні, оскільки вихідний струм мікросхеми DD4 обмежений на рівні кількох міліампер.

Якщо коефіцієнт посилення струму бази перевіряється транзистора менше величини 0.6R18/R16 (для вказаних номіналів – менше 10), то тестер буде вважати його несправним. Змінюючи опір резистора R18, можна встановлювати критерій відбору транзисторів за коефіцієнтом посилення струму. Таким чином, при придатному транзисторі все світлодіоди будуть погашені, а в інших випадках світлодіод HL4 буде блимати.

Випробувач діодів з автоматичним визначенням полярності підключення аналогічний описаному в [5]. При підключенні діода (або будь-якого випрямляючих переходу) до затискачів «VD» в довільній полярності буде блимати той з світлодіодів HL6, HL7, який включено в тому ж напрямку, що і діод, індіціруя полярність його включення. При короткому замиканні в діоді блимають обидва світлодіода, а при обриві – не блимає жоден.

Блок живлення тестера повинен бути розрахований на максимальний вихідний струм не менше 150 мА при вихідному напрузі не менше 7,5 В. Для перевірки мікросхем КМОП можливо живлення від батареї «Корунд», оскільки в цьому випадку струм споживання тестером від батареї не перевищує 5 мА. Напруга живлення мікросхем тестера +5 В стабілізується мікросхемою DA1. На елементах VT3, R12 зібраний вузол обмеження струму споживання перевіряється мікросхемою з виведення харчування (вив. 14 DD5) на рівні 100 мА для захисту тестера при неправильному включенні перевіряється мікросхеми або якщо вона «пробита» по ланцюгу харчування. Ограни-чення струму відбувається за рахунок переходу транзистора VT3 з режиму насичення (при справній мікросхемі DD5) в нормальний режим посилення ГЗК при фіксованому за допомогою резистора R12 струмі бази. Ток обмеження визначається коефіцієнтом посилення по струму транзистора VT3 і резистором R12 і може бути змінений. Елементи DD1.4, HL5 призначені для індикації режиму токоограні-чення. Вимикач живлення тестера (на схемі не показаний) можна поєднати з перемикачами SB1, SB2, SA3 або пов’язати з важелем панелі для автоматичного виключення тестера при зміні мікросхем.

Мікросхеми DD1-DD4 замінимі аналогами із серій КР1661 або 564; DA1 – КР1157ЕН5 з будь-яким буквеним індексом або КР142ЕН5А; транзистори VT1, VT2-типів КТ315, КТ3102 і VT3 – типів КТ209, КТ345, КТ501, КТ626, КТ814 з будь-яким буквеним індексом. І ^ Ользен інші транзистори з малим напругою насичення колектор-емітер, необхідно тільки підібрати опір резистора R12. Допустимі відхилення номіналів для резисторів – 20%, для конденсаторів – до 100%. Перемикачі SB1, SB2, SB4, SВ5 – будь-які, наприклад, П2К, a SA3 – ПД21 -3.

Панель бажано використовувати з нульовим зусиллям (важільний затиск). Для перевірки мікросхем в планарних корпусах серії 564, 1564, 133, 533 та інші) необхідно використовувати спеціальну панель для таких корпусів. Авторський варіант приладу зібраний на макетної платі з монтажем проводом М ГТФ, при бажанні радіоаматорові не важко розробити друковану плату, з урахуванням наявних у нього радіодеталей і корпусу.

Зібраний без помилок тестер простий в налагодженні. Варто тільки підібрати резистор R12 вузла захисту по харчуванню. Для цього між висновками 14 і 7 панелі включити амперметр і підбором величини опору R12 домогтися свідчень амперметра 100 мА з похибкою не більше 10 мА.

Порядок роботи з тестером ясний з опису його схеми і приводиться таблиці. Мікросхему типу ЛП8 серій ТТЛ / ТТЛШ (чотири стробіруемих повторювача) слід перевіряти за логікою АБО. Для перевірки мікросхем К155ЛА18, К155ЛЛ2 в корпусах з вісьмома висновками (DIP-8) треба замкнути перемичкою висновки 11 і 14 панелі, перемикачі SB1, SB2 встановити в положення «ЛАЗ», а перевіряються мікросхеми вкласти в нижню за схемою частину панелі (ключ DD5 зображений на малюнку пунктиром). При цьому індикація справності здійснюється світлодіодами HL3, HL4, а світлодіоди HL1, HL2 блимають.

Неважко пристосувати даний логічний тестер для перевірки мікросхеми К561КТЗ (і її аналогів). Для цього нижні за схемою висновки резисторів R13-R16 треба з’єднати з загальним проводом, секції SB1.1, SB2.1 перемикачів SB 1, SB2 встановити в положення «ЛЕ1», а секції SB1.2, SB2.2 – в положення «ЛАЗ» і вибрати опорну логічну функцію 2И.

ЛІТЕРАТУРА

1. Шило В. Л. Популярні цифрові мікросхеми. Довідник. – М.: Радіо і зв’язок, 1987.

2. Шило В. Л. Популярні мікросхеми КМОП. Довідник. – М.: Ягуар, 1993.

3. Пухальський Г. І., Новосельцева Т. Я. Проектування дискретних пристроїв на інтегральних мікросхемах. Довідник. – М.: Радіо і зв’язок, 1990.

4. Петровський І. І. та ін Логічні ІС КР1533, КР1554. Довідник. В 2-х частинах. – М.: Біном, 1993.

5. Карабутове. Випробувач напівпровідникових приладів. – Радіо, 1995, № 6, с. 28.

Журнал «Радіо», 1996, № 8, с.33

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