Автор разработки: В.Солонин
Схема принципиальная Миниатюрный логический пробник
Прибор позволяет определять логическое состояние цепи и отличает его от обрыва (не ноль, не единица) и от напряжения +5 В, индицирует наличие импульсного сигнала и позволяет определить его амплитуду и скважность. Пробник показывает полярность импульсов (с ноля в единицу, или с единицы в моль) и при необходимости наводит в цепях импульсный сигнал независимо от их логического состояния, что позволяет контролировать исправность работы микросхем.
Пробник реагирует на периодические сигналы частотой до 150 МГц и одиночные сигналы более 20 не (длительность короткого импульса, формируемого триггером К131ТМ2 при его самосбросе, то есть, когда его выход соединен со входом сброса). Устройства с аналогичными функциональными возможностями имеют, как правило, более сложную схему, и содержат электролитические конденсаторы большой емкости, а также много корпусов микросхем.
В исходном состоянии светодиоды НL.1 и НL.2 имеют одинаковую яркость свечения, что свидетельствует о напряжении на щупе равном среднему потенциалу между 0 В и +5 В, то есть о неподключении щупа к цепи. Это напряжение задает делитель на резисторах R2, R3. Резистор R1 служит для защиты входных цепей пробника при случайной подаче па щуп +12 В или - 12 В. В этом случае перестают гореть оба светодиода НL.1 и НL.2. Подключение щупа к цепи приводит к изменению яркости свечения светодиодов НL.1 и HL2.
При подключении щупа к цепи с уровнем логического "0" светодиод HL1 гаснет, а светодиод HL2 гаснет не полностью. Остаточное свечение означает, что щуп прикоснулся к проводнику с напряжением логической "1", а не +5 В — тогда бы его свечения не было. Импульсы дифференцируются конденсаторами С8, С9.
Положительная составляющая продифференцированных импульсов проходит через диоды VD3, VD4 на эмиттеры стабилизирующих напряжение транзисторов VT5, VT6. Отрицательная составляющая продифференцированных импульсов вызывает срабатывание одновибраторов на микросхемах DD1, DD2, если она достигает их порога срабатывания. Начальное входное напряжение, задаваемое делителем R10, Rll, R12, ближе к порогу срабатывания микросхемы DD2, чем микросхемы DD1. Поэтому одновибратор на микросхеме DD2 срабатывает при меньших по амплитуде импульсах, чем одновибратор на микросхеме DD1.
Импульсы, формируемые одновибраторами, по длительности достаточны для их визуального наблюдения. Если они длиннее периода входного сигнала, то вспышки светодиодов HL3, HL4 сливаются в непрерывное свечение. Видны вспышки этих светодиодов и при поступлении на щуп одиночных импульсов. Таким образом, при следовании нормальных по амплитуде импульсов (соответствующих ТТЛ-уровням) загораются два светодиода HL3, HL4, а при укороченных — только светодиод HL4. Наличие диодов VD3, VD4 и эмиттерных повторителей на транзисторах NT5, VT6 обеспечивает независимость амплитуды индуцируемых импульсов от их скважности и частоты следования. При свечении двух светодиодов HL3, HL4 соотношение яркости светодиодов HL1 и HL2 определяет скважность следования импульсов. Если ярче горит HL, то в периоде следования импульсного сигнала более длительным является сигнал с уровнем логической "1", а не логического "0" и наоборот.
Генератор собран на микросхеме DD3. Частота следования выходных импульсов определяется конденсатором С7. Импульсы подаются на базы VT3, VT4 с малым падением напряжения в режиме насыщения и открывают эти транзисторы. В результате на выходе "Зонд" формируется сигнал, способный наводить импульсы в проверяемой цепи независимо от ее логического состояния. Если зонд и щуп подсоединить к одной цепи, то этим проверяется короткое замыкание цени с шипами питания. Последнее присутствует, если не срабатывают индикаторы импульсов.
Прохождение сигнала через микросхемы можно проверить, подавая на их входы сигналы из зонда и контролируя изменение логических состояний на их выходах. Диод VD5 защищает схему при несоблюдении полярности включения питания. Резистор R20, диоды VDI, VD2 защищают транзисторы VT3, VT4 и микросхему DD3 от сгорания при ошибочном подключении зонда к цепям с напряжением, несоответствующим ТТЛ-уровням.
Широкий диапазон частот схемы при низкочастотных микросхемах DD1 и DD2 объясняется тем, что для этих микросхем, благодаря диодам VD3, VD4 и стабилизирующим транзисторам VT5, VT6, импульсы представляются потенциалом, что и вызывает их срабатывание с длительностью, задаваемой цепями R6C4 и R8C5. Описываемый пробник чувствителен к низкой частоте, несмотря на малые емкости конденсаторов С8, С9. Индикатор HL4 срабатывает даже от наводок электрического поля сети при прикосновении рукой к щупу.
После сборки схема работоспособна и наладки не требует. Резисторы и конденсаторы могут быть любых типов. Диоды применяются любые, кроме VD3 и VD4, которые должны быть высокочастотными. Транзистор VT2 можно заменить на KT361, а остальные — на КТ315 с любыми буквенными индексами, однако при этом несколько сужается диапазон частот, снижается входное сопротивление и мощность наведенных импульсов на выходе "Зонд". Как показала практика, импульсы, исходящие из зонда, не могут вывести из строя микросхемы проверяемого блока.
Как видно из схемы, генератор представляет собой отдельное устройство. Его можно разместить в том же корпусе, что и пробник, или использовать автономно, сделав выносной приставкой.
Источник: В.Солонин, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.
Похожие материалы:
|
