Uuritud 3 kasulikku loogilise sondi vooluringi

Neid lihtsaid, kuid mitmekülgseid 3 LED-loogika sondi ahelaid saab kasutada digitaalsete trükkplaatide nagu CMOS, TTL või muu sarnase testimiseks loogikafunktsioonid IC-de ja sellega seotud staadiumi.

Loogika taseme näidud kuvatakse 3 LED-i kaudu. Paari punast LED-i kasutatakse kas loogika HIGH või loogika LOW tähistamiseks. Roheline valgusdiood näitab järjestikuse impulsi olemasolu katsepunktis.

Loogilise sondi voolu võimsus saadakse katsetatavast vooluringist, nii et disainiga ei kaasne eraldi akut.

Töö spetsifikatsioonid

Sondi toimivust ja omadusi saab mõista järgmisest kuupäevast:

1) Vooluahela kirjeldus

Loogilise sondi vooluring on ehitatud ühest IC 4049-st pärit inverter- / puhverväravate abil.

Kolme väravat kasutatakse põhiloogika kõrge / madala detektori vooluahela valmistamiseks, samas kui kahte kasutatakse monostabiilse multivibraatori vooluahela moodustamiseks.

Loogika tasemeid tuvastav sondi ots on takisti R9 kaudu ühendatud värava IC1c-ga.

Kui tuvastatakse sisendloogika kõrge või loogika 1, muutub IC1c väljund madalaks, põhjustades LEd2 süttimise.

Samamoodi, kui sisendsondil tuvastatakse LOW või loogika 0, süttib seeriapaar IC1e ja IC1f R4 kaudu LED1.

Ujuvate sisendtasemete puhul, st kui loogiline sond pole millegagi ühendatud, takistid R1, R2, R3 tagavad, et IC1c ja IC1f hoitakse koos loogikas HIGH.

Kondensaator C1, mis on ühendatud R2-ga, töötab nagu kiire toimega kondensaator, mis tagab, et impulsi kuju IC1e sisendis on terav, võimaldades sondil hinnata ja jälgida isegi üle 1 MHz kõrgete sageduste loogilisi sisendeid.

IC1a ja IC1b ümber loodud monostabiilne ahel võimendab C3 ja R8 abil lühikesi (alla 500 nsek) impulsse 15 ms-ni (0,7RC).

Monostabiili sisend saadakse IC1c-st, samal ajal kui C2 tagab lava nõutava eraldusega alalisvoolu sisaldusest.

Tavaolukorras võimaldavad osad R7 ja D1 IC1b sisendil püsida loogikal HIGH. Kui aga C2 kaudu tuvastatakse negatiivse servaga impulss, pööratakse IC1b väljund HIGH, sundides IC1a väljundit madalaks muutuma ja LED3 sisse lülitama.

Diood D1 tagab, et IC1b sisend jääb madalale loogilisele tasemele (üle 0,7 V), kuni IC1a väljund jääb madalaks.

Ülaltoodud toiming takistab korduvate impulsside IC1b sisendi uuesti käivitamist seni, kuni monostabiil on uuesti käivitatud C3 väljutamise tõttu üle maa R8 kaudu. See võimaldab IC1a väljundil muutuda loogiliseks, lülitades LED3 välja.

Kondensaatorid C4 ja C5, mis ei ole kriitilised, kaitsevad mikrolülituse toiteliini võimalike pingehäirete ja transientide eest, mis pärinevad katsetatavast vooluringist.

PCB kujundus ja komponentide ülekate

Osade nimekiri

Kuidas testida

Loogikaanduri töötamise testimiseks ühendage see 5 V toiteallikaga. Selles punktis olevad 3 valgusdioodi peaksid jääma välja lülitatud, ilma et sond oleks ühegi allikaga ühendatud ega hõljuks.

Nüüd vajavad takistus R2 ja R3 mõningast muutmist, sõltuvalt allpool kirjeldatud LED-valgustuse vastusest.

Kui leiate, et LED2 hakkab toite ajal hõõguma või vilkuma, proovige suurendada R2 väärtust 820 k-ni, kuni see enam hõõgub. LED 2 peab aga põlema, kui otsa sõrmega puudutada.

Samuti proovige katsetada, puudutades loogikasondit mõlemale toitepiirdele, mis peab vastavate LEDide põlema panema, ja panema PULSE LED-i vilkuma, kui sondi positiivsele alalisvooluliinile puudutatakse.

Selles olukorras peab LOW deyction LED põlema, kui see ei juhtu, võib R2 olla natuke liiga suur. Proovige selle jaoks 560 k ja kontrollige parandatud vastust, korrates ülaltoodud toimingut.

Järgmisena proovige toiteallikana 15 V toiteallikat. Nagu ülalpool, peavad kõik 3 LED-i jääma välja.

KÕRGE tuvastamise valgusdiood võib näidata kerget hämardumist, kui sondi ots on lahti ühendatud. Kui aga leiate, et sära on märgatavalt kõrge, võite proovida vähendada R3 väärtust 470 k-ni, nii et kuma on vaevumärgatav.

Kuid pärast seda kontrollige uuesti 5 V toiteallikaga loogilise sondi vooluahelat, et tagada, et vastust ei muudeta mingil viisil.

2) Lihtne loogika taseme tester ja indikaatorahel

Siin on lihtsam loogika taseme testeri proovivõtteahel, mis võib olla väga kasulik seade neile, kes soovivad sageli mõõta digitaalsete vooluahelate loogika tasemeid.

Kuna tegemist on IC-põhise vooluringiga, on see rakendatud CMOS-tehnoloogias, selle rakendus on rohkem pühendatud sama tehnoloogiat kasutavatele testimisahelatele.

Autor: R.K. Singh

Ahela töö

Kavandatava jõud loogikavärav tester saadakse testitavast vooluringist. Siiski tuleb olla ettevaatlik, et toiteklemme ei asetataks tagurpidi, nii et kui see on ühendatud, määrake kindlasti kõigi ühendusjuhtmete värvid. Näiteks: punane värv kaabli jaoks, mis ühendab positiivse pingega (CN2) ja must värv traadile, mis läheb 0 volti. (CN3)

IC 4001 loogikatesti sondi töö üksikasjad

Toiming on väga lihtne. CMOS-integreeritud vooluringil 4001 on neli kahe sisendiga NOR-väravat, 3 LED-i ja mõned passiivsed komponendid, mida disainis kasutatakse.

Rakendamine muutub ka ülioluliseks, et seda oleks mugav katsetamise ajal rakendada, seetõttu peaks trükkplaat eelistatavalt olema pikliku kujuga.

Joonist vaadates näeme, et sensorsignaal rakendatakse CN1-terminalile, mis on ühendatud NOR-väravaga, mille sisendid on omakorda ühendatud NOT-värava või inverterina.

Pööratud signaal rakendatakse 2 LED-le. Diood lülitatakse sõltuvalt värava väljundis olevast pingetasemest (loogikast).

Kui sisend on kõrge loogika tasemel, läheb esimese värava väljund madalaks, aktiveerides punase LED-i.

Ja vastupidi, kui tuvastatud on madal, siis tajutakse signaali madala tasemena, seejärel edastatakse selle värava väljund kõrgel tasemel, valgustades rohelist LED-i.

Kui sisendsignaal on vahelduvvoolu või pulseeriv (varieeruv pingetase pidevalt kõrge ja madala vahel), süttib nii punane kui ka roheline LED-tuli.

Pulssignaali tuvastamise tuvastamiseks hakkab siin vilkuma kollane LED. See vilkumine viiakse läbi teise ja kolmanda NOR värava C1 ja R4 abil, mis toimivad nagu ostsillaator.

Ostsillaatori väljundloogika rakendatakse inverterväravaks ühendatud 4. NOR-väravale, mis vastutab kollase LED-i aktiveerimise eest antud takisti kaudu. Seda ostsillaatorit võib pidevalt käivitada esimese NOR-värava väljundiga.

Vooluringi skeem

Eespool selgitatud loogikatesteri sondi vooluringi osade loend

- 1 integraallülitus CD4001 (4 2 sisendiga NOR-värava CMOS-i versiooni)
- 3 LED-i (1 punane, 1 roheline, 1 kollane
- 5 takistit: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2,2M (R5), 1 4,7M (R4)
- 1 kondensaator puudub: 100 nF

3) Loogikatestija LM339 IC abil

Viidates alljärgnevale lihtsale 3 LED-loogika sondi vooluringile, on see ehitatud IC LM339 kolme võrdleja ümber.

LED näitab sisendloogika pingetaseme 3 erinevat tingimust.

Takistid R1, R2, R3 töötavad nagu takistuslikud jaoturid, mis aitavad määrata erinevaid pingetasemeid sisendsondis.

Üle 3 V potentsiaal põhjustab IC1 A väljundi madaluse, lülitades sisse LED-signaali HIGH.

Kui sisendloogika potentsiaal on väiksem kui 0,8 V, muutub IC1 B väljund madalaks, põhjustades D2 põlemise.

Kui sondi tase on ujuv või kui see pole pingega ühendatud, süttib „FLOAT” LED.

Kui sisendis tuvastatakse sagedus, lülitatakse sisse nii „HIGH“ kui ka „LOW“ valgusdioodid, mis näitavad võnkesageduse olemasolu sisendis.

Ülaltoodud selgituse põhjal võime mõista, et sisendloogika pingete tuvastustasemeid on võimalik kohandada, lihtsalt kohandades R1, R2 või R3 väärtusi.

Kuna IC LM339 võib töötada toiteallikatega kuni 36 V, tähendab see, et see loogiline sond ei piirdu ainult TTL IC-dega, seda saab pigem kasutada loogikalülituste testimiseks vahetult 3 V kuni 36 V.