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Sonda logica semplice
Schema della sonda logica per la risoluzione dei problemi dei circuiti digitali, una descrizione delle sue capacità e metodi per lavorare con una sonda.
È noto che per la riparazione e l'istituzione di circuiti digitali elettronici è necessario oscilloscopio. Certo, adesso quei giorni sono passati quando era necessario riparare grandi computer nelle fabbriche. Ma c'erano dispositivi per vari scopi microcontrollori, microcircuiti specializzati, un gran numero di dispositivi che utilizzano microcircuiti digitali con un piccolo grado di integrazione (non tutte le imprese e le organizzazioni sono riuscite ad acquisire moderne apparecchiature importate).
È impossibile vedere i processi che si verificano nei circuiti pulsati con un avometro convenzionale e trarre conclusioni sul funzionamento del circuito nel suo insieme. Ma l'oscilloscopio non è sempre a portata di mano. In questo caso, la sonda logica descritta può essere di aiuto inestimabile.
Molti dispositivi simili sono stati descritti in letteratura, e tutti con lo stesso scopo hanno ancora parametri completamente diversi: alcuni sono semplicemente scomodi e incomprensibili con cui lavorare. Tali sonde furono prodotte dall'industria domestica fino alla fine del secolo scorso.
Per molti anni ho avuto l'opportunità di utilizzare una sonda logica, il cui design è descritto di seguito. Il circuito si è dimostrato affidabile e facile da usare.
La differenza principale tra questo schema e quelli simili è il numero minimo di parti con capacità abbastanza ampie. Una delle caratteristiche del circuito è la presenza di un secondo ingresso, che a volte consente di fare a meno di un oscilloscopio a due raggi.
Schema elettrico della sonda logica
Descrizione del concetto.
L'alimentazione della sonda (+ 5 V) viene effettuata dal circuito in prova.
Il segnale studiato viene inviato alla base dei transistor di ingresso VT1, VT2, progettato per aumentare la resistenza di ingresso del dispositivo. Inoltre, attraverso i diodi VD1, VD2, il segnale passa a elementi logici D1.2, D1.3, D1.4, che illuminano i LED rosso e verde.
Tecniche per lavorare con una sonda.
Il bagliore del LED rosso indica la presenza di 1 unità logica all'ingresso e zero logico verde.
Per la sonda descritta, la tensione zero logica è 0 ... 0,4 V e la tensione dell'unità logica è 2,4 ... 5,0 V. Se l'ingresso 1 della sonda non è collegato da nessuna parte, entrambi i LED sono spenti.
Nel caso in cui l'ingresso 1 sia collegato al circuito in prova ed entrambi i LED siano spenti, possiamo supporre che si sia verificato un malfunzionamento. Questo livello è chiamato "grigio".
Oltre a visualizzare i livelli logici di zero e uno, la sonda può anche indicare la presenza di impulsi. A tal fine, viene utilizzato un contatore binario D2, alle uscite a cui sono collegati i LED gialli HL1 ... HL4.
Con l'arrivo di ciascun impulso, lo stato del contatore aumenta di uno. Se la frequenza di ripetizione dell'impulso è piccola, è possibile vedere i LED del contatore lampeggiante, anche se l'impulso della durata di diversi microsecondi appare una volta al secondo o anche meno. Tale processo può essere risolto solo con l'aiuto di un oscilloscopio di memorizzazione - un dispositivo piuttosto costoso e raro.
Quando gli impulsi seguono ad alta frequenza, sembra che i LED HL1 ... HL4 si accendano continuamente, sebbene siano effettivamente illuminati da impulsi.
Per la natura del bagliore dei LED rosso e verde, si può approssimativamente stimare la forma degli impulsi. Se la luminosità di entrambi i LED è la stessa, la durata dell'impulso (log. 1) è uguale alla durata della pausa (log. 0). Un bagliore più intenso del LED rosso indica che la durata dell'impulso (log. 1) è più lunga della durata della pausa (log. 0) e viceversa.
Il rapporto tra l'impulso e la pausa può essere tale da rendere evidente il bagliore di un solo LED. Ma se allo stesso tempo il contatore continua a contare, allora ci sono impulsi.Il pulsante S1 serve per resettare il contatore: se dopo aver premuto e rilasciato i LED HL1 ... HL4 si spengono e non cambiano il loro stato, allora non ci sono impulsi e la sonda visualizza semplicemente un livello logico di zero o uno.
Qualche parola sui dettagli.
I diodi VD1, VD2 possono essere sostituiti da qualsiasi diodo pulsato a bassa potenza. Solo in questo caso va ricordato che VD1 deve essere silicio e VD2 deve essere germanio: sono loro che separano il livello di zero e unità. I transistor possono essere con qualsiasi indice di lettere o sostituiti con KT3102 e KT3107.
I chip possono essere sostituiti da analoghi importati: K155LA3 su SN7400N e K155IE5 su SN7493N.
Il design della sonda è arbitrario, ma è meglio farlo usando un circuito stampato a forma di sonda, collocato in una custodia di plastica adatta.
Quando si lavora con una sonda, è necessario monitorare attentamente in modo da non collegare l'alimentazione ai circuiti con una tensione superiore a 5 V e anche non toccare tali circuiti con una sonda di misurazione. Tale tocco porta alla riparazione del dispositivo.
Boris Aladyshkin
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