Đầu dò logic đơn giản

Sơ đồ thăm dò logic để xử lý sự cố các mạch kỹ thuật số, mô tả các khả năng và phương pháp làm việc với đầu dò.

Người ta biết rằng để sửa chữa và thiết lập các mạch điện tử kỹ thuật số là cần thiết máy hiện sóng. Tất nhiên, bây giờ những ngày đó không còn nữa khi cần sửa chữa máy tính lớn trong các nhà máy. Nhưng có những thiết bị cho nhiều mục đích khác nhau trên vi điều khiển, microcircuits chuyên dụng, một số lượng lớn thiết bị sử dụng microcircuits kỹ thuật số với mức độ tích hợp nhỏ (không phải tất cả các doanh nghiệp và tổ chức quản lý để có được thiết bị nhập khẩu hiện đại).

Không thể thấy các quá trình xảy ra trong các mạch xung với một máy đo thông thường và đưa ra kết luận về hoạt động của toàn bộ mạch. Nhưng máy hiện sóng không phải lúc nào cũng trong tầm tay. Trong trường hợp này, thăm dò logic được mô tả có thể giúp đỡ vô giá.

Rất nhiều thiết bị tương tự đã được mô tả trong tài liệu, và tất cả chúng đều có cùng mục đích vẫn có các thông số hoàn toàn khác nhau: có một số đơn giản là bất tiện và không thể hiểu được khi làm việc. Các đầu dò như vậy được sản xuất bởi ngành công nghiệp trong nước cho đến cuối thế kỷ trước.

Trong nhiều năm, tôi đã có cơ hội sử dụng một đầu dò logic, thiết kế được mô tả dưới đây. Các mạch đã được chứng minh đáng tin cậy và dễ sử dụng.

Sự khác biệt chính giữa sơ đồ này và các phần tương tự là số lượng tối thiểu của các bộ phận với khả năng khá rộng. Một trong những tính năng của mạch là sự hiện diện của đầu vào thứ hai, đôi khi cho phép bạn thực hiện mà không cần dao động hai chùm tia.

Sơ đồ điện thăm dò logic

Mô tả khái niệm.

Nguồn điện của đầu dò (+ 5V) được cung cấp từ mạch được thử.

Tín hiệu nghiên cứu được đưa đến cơ sở của các bóng bán dẫn đầu vào VT1, VT2, được thiết kế để tăng điện trở đầu vào của thiết bị. Hơn nữa, thông qua các điốt VD1, VD2, tín hiệu truyền đến yếu tố logic D1.2, D1.3, D1.4, chiếu sáng đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây.

Kỹ thuật làm việc với một đầu dò.

Độ sáng của đèn LED màu đỏ biểu thị sự hiện diện của 1 đơn vị logic ở đầu vào và màu xanh lá cây - không logic.

Đối với đầu dò được mô tả, điện áp 0 logic là 0 ... 0,4V và điện áp đơn vị logic là 2,4 ... 5,0V. Nếu đầu vào 1 của đầu dò không được kết nối ở bất cứ đâu, cả hai đèn LED đều tắt.

Trong trường hợp khi đầu vào 1 được kết nối với mạch đang được thử nghiệm và cả hai đèn LED đều tắt, chúng ta có thể giả sử rằng có sự cố. Cấp độ này được gọi là "màu xám."

Ngoài việc hiển thị các mức logic bằng 0 và một, đầu dò cũng có thể chỉ ra sự hiện diện của các xung. Đối với những mục đích này, bộ đếm nhị phân D2 được sử dụng, với các đầu ra mà đèn LED màu vàng HL1 ... HL4 được kết nối.

Với sự xuất hiện của mỗi xung, trạng thái của bộ đếm tăng thêm một. Nếu tốc độ lặp lại xung nhỏ, thì bạn có thể thấy đèn LED của bộ đếm nhấp nháy, ngay cả khi xung kéo dài vài micro giây xuất hiện một lần một giây hoặc thậm chí ít hơn. Quá trình này chỉ có thể được sửa chữa với sự trợ giúp của máy hiện sóng lưu trữ - một thiết bị khá đắt tiền và hiếm.

Khi các xung theo sau ở tần số cao, dường như các đèn LED HL1 ... HL4 phát sáng liên tục, mặc dù chúng thực sự được thắp sáng bởi các xung.

Theo tính chất phát sáng của đèn LED màu đỏ và màu xanh lá cây, người ta có thể đánh giá xấp xỉ hình dạng của các xung. Nếu độ sáng của cả hai đèn LED là như nhau, thì thời lượng xung (log 1) bằng với thời lượng tạm dừng (log 0). Đèn LED đỏ rực hơn cho biết thời lượng xung (log 1) dài hơn thời gian tạm dừng (log 0) và ngược lại.

Tỷ lệ của xung với tạm dừng có thể đáng chú ý đến mức độ phát sáng của chỉ một đèn LED. Nhưng nếu cùng một lúc bộ đếm tiếp tục đếm, thì có xung.Nút S1 được sử dụng để đặt lại bộ đếm: nếu sau khi nhấn và nhả đèn LED HL1 ... HL4, chúng sẽ tắt và không thay đổi trạng thái, thì không có xung và đầu dò chỉ hiển thị mức logic bằng 0 hoặc một.

Một vài lời về các chi tiết.

Điốt VD1, VD2 có thể được thay thế bằng bất kỳ điốt công suất thấp xung nào. Chỉ trong trường hợp này, bạn nên nhớ rằng VD1 phải là silicon và VD2 phải là Germanium: chính họ là những người tách biệt mức độ bằng 0 và thống nhất. Các bóng bán dẫn có thể với bất kỳ chỉ số chữ cái nào, hoặc được thay thế bằng KT3102 và KT3107.

Chip có thể được thay thế bằng các chất tương tự nhập khẩu: K155LA3 trên SN7400N và K155IE5 trên SN7493N.

Thiết kế của đầu dò là tùy ý, nhưng tốt nhất là sử dụng một mạch in dưới dạng đầu dò, được đặt trong một hộp nhựa phù hợp.

Khi làm việc với đầu dò, bạn phải theo dõi cẩn thận để không kết nối nguồn với các mạch có điện áp lớn hơn 5V và cũng không được chạm vào các mạch đó bằng đầu dò đo. Những cú chạm như vậy dẫn đến việc sửa chữa thiết bị.

Boris Aladyshkin

Comments

[#1]

Làm thế nào chính xác là sự đa dạng của đầu vào 1 và 2 được sử dụng? Đối với số xung bình thường trong D2, có vẻ như việc kết nối đầu vào là cần thiết? đặt nút? hoặc chỉ là một cái gì đó không hoàn thành trên sơ đồ?

[#2 andy78]

Konstantin, mọi thứ đều ổn trong sơ đồ. Các mạch thăm dò logic đang làm việc.

[#3]

lỗi trên mạch điện trở R1 R2 R3 R4 phải được thay đổi thành 200 mOhm, hoặc thậm chí loại bỏ