Es van explorar 3 circuits útils de sonda lògica

Aquests circuits de sonda lògica de 3 LED senzills però versàtils es poden utilitzar per provar plaques de circuits digitals com CMOS, TTL o similars per solucionar problemes. funcions lògiques de les CI i de l’etapa associada.

Les indicacions del nivell lògic es mostren mitjançant 3 LED. S'utilitzen un parell de LED vermells per indicar una lògica ALTA o una Lògica BAIXA. Un LED verd indica la presència d’un pols seqüencial al punt de prova.

La potència del circuit de la sonda lògica s’obté a partir del circuit que s’està provant, de manera que no hi ha cap bateria separada en el disseny.

Especificacions de treball

El rendiment i les característiques de la sonda es poden entendre a partir de la data següent:

1) Descripció del circuit

El circuit de la sonda lògica es construeix mitjançant portes d’inversor / memòria intermèdia d’un únic IC 4049.

S’utilitzen 3 portes per fer el circuit lògic principal del detector d’alta / baixa, mentre que dues s’utilitzen per formar un circuit multivibrador monoestable.

La punta de la sonda que detecta els nivells lògics està connectada amb la porta IC1c mitjançant la resistència R9.

Quan es detecta una lògica d'entrada alta o una lògica 1, la sortida IC1c es redueix, provocant que el LEd2 s'encengui.

De la mateixa manera, quan es detecta un LOW o 0 lògic a la sonda d'entrada, el parell de sèries IC1 e i IC1f encenen el LED1 mitjançant R4.

Per als nivells d'entrada 'flotants', és a dir, quan la sonda lògica no està connectada a res, les resistències R1, R2, R3 asseguren que l'IC1c i l'IC1f es mantinguin junts a la posició lògica HIGH.

El condensador C1 connectat a R2 funciona com un condensador d'acció ràpida, que garanteix que la forma del pols a l'entrada d'IC1e és nítida, cosa que permet a la sonda avaluar i rastrejar fins i tot les entrades lògiques d'alta freqüència de més d'1 MHz.

El circuit monoestable creat al voltant d’IC1a i IC1b augmenta els impulsos curts (per sota de 500 nsec) fins a 15 ms (0,7RC) amb l’ajuda de C3 i R8.

L’entrada al monoestable s’obté d’IC1c, mentre que C2 proporciona a l’etapa l’aïllament requerit del contingut de CC.

En situacions normals, les parts R7 i D1 permeten que l'entrada d'IC1b es mantingui en una lògica HIGH. No obstant això, quan es detecta un pols de tall negatiu a través de C2, la sortida IC1b es gira ALTA, cosa que obliga a la sortida IC1a a baixar i a encendre el LED3.

El díode D1 s’assegura que l’entrada IC1b es mantingui en un nivell lògic baix (superior a 0,7 V), sempre que la sortida IC1a es mantingui baixa.

L'acció anterior inhibeix els polsos repetitius des de tornar a activar l'entrada d'IC1b, fins que el monoestable es torna a activar a causa de la descàrrega de C3 a la terra a través de R8. Això permet que la sortida IC1a es converteixi en una lògica alta, en apagar el LED3.

Els condensadors C4 i C5 que no són crítics, protegeixen les línies d'alimentació IC de possibles pics de tensió i transitoris, que emanen del circuit que es prova.

Disseny de PCB i superposició de components

Llista de peces

Com provar

Per provar el funcionament de la sonda lògica, connecteu-la amb una font d'alimentació de 5 V. Els 3 LEDs en aquest punt haurien de romandre apagats, amb la sonda desconnectada a qualsevol font o flotant.

Ara, la resistència R2 i R3 necessitarà alguns ajustaments en funció de la resposta de la il·luminació LED, tal com es descriu a continuació.

Si veieu que el LED2 comença a brillar o a parpellejar quan s’alimenta, proveu d’augmentar el valor R2 fins a 820 k fins que deixi de brillar. Tot i això, el LED 2 ha de brillar quan es toca la punta amb el dit.

A més, proveu de tocar tocant la sonda lògica als rails de subministrament, cosa que ha de provocar que els LED rellevants s’il·luminin i que el LED PULSE parpellegi quan es toca la sonda a la línia CC positiva.

En aquesta situació, el LED de baixa acció s'ha d'encendre, si no, R2 pot ser una mica massa gran. Proveu-ne 560k i comproveu la resposta corregida repetint el procediment anterior.

A continuació, proveu un subministrament de 15 V. com a font d’alimentació. Igual que anteriorment, els 3 LED han de romandre apagats.

El LED per a la detecció HIGH pot mostrar un lleuger resplendor feble, mentre que la punta de la sonda no està connectada. Tanmateix, si trobeu la resplendor notablement alta, podeu provar de reduir el valor R3 a 470 k, de manera que la resplendor difícilment es nota.

Després d'això, assegureu-vos de tornar a comprovar el circuit de la sonda lògica amb l'alimentació de 5 V per assegurar-vos que la resposta no s'alteri de cap manera.

2) Circuit indicador i provador de nivell lògic simple

A continuació, es mostra un circuit de sonda de proves de nivell lògic més senzill que pot ser un dispositiu molt útil per a aquells que vulguin mesurar els nivells lògics dels circuits digitals amb freqüència.

Com que és un circuit basat en IC, està implementat en tecnologia CMOS, la seva aplicació està més dedicada a provar circuits que utilitzen la mateixa tecnologia.

Per: R.K. Singh

Funcionament del circuit

El poder del proposat porta lògica El provador s'obté a partir del mateix circuit que es prova. Tanmateix, s’ha de tenir precaució de no posar els terminals d’alimentació al revés, de manera que, quan estigui connectat, assegureu-vos d’establir els colors de cadascun dels cables de connexió. Per exemple: Color vermell, per al cable que es connecta amb la tensió positiva (CN2). i color negre al cable que va a 0 volts. (CN3)

Detalls operatius de la sonda de comprovació lògica amb IC 4001

El funcionament és molt senzill. El circuit integrat 4001 CMOS té quatre portes NOR de dues entrades, 3 LED i alguns components passius utilitzats en el disseny.

La implementació també esdevé crucial perquè sigui còmode aplicar durant les proves, per tant, el circuit imprès hauria de tenir la forma allargada preferentment.

Observant la figura, veiem que el senyal de detecció s’aplica al terminal CN1, que està connectat a una porta NOR, les entrades de la qual es connecten al seu torn com una porta NOT o un inversor.

El senyal invertit s'aplica als 2 LED. El díode es commuta en funció del nivell de tensió (lògica) a la sortida de la porta.

Si l'entrada és de nivell lògic elevat, la sortida de la primera porta es redueix activant el LED vermell.

Per contra, si la detecció és baixa, el senyal es percep com un nivell baix, la sortida d'aquesta porta es renderitza a nivell alt il·luminant el LED verd.

En el cas que el senyal d’entrada sigui de corrent altern o de pols (el nivell de voltatge varia constantment entre l’alt i el baix), s’encén el llum vermell i el verd.

Per reconèixer que es pot detectar un senyal polsat, el LED groc comença a parpellejar aquí. Aquest parpelleig s’executa amb l’ús de la segona i tercera porta NOR, C1 i R4, que funcionen com un oscil·lador.

La lògica de sortida de l’oscil·lador s’aplica a una quarta porta NOR connectada com a porta inversora que és directament responsable d’activar el LED groc a través de la resistència donada. Aquest oscil·lador es pot veure activat contínuament per la sortida de la primera porta NOR.

Esquema de connexions

Llista de peces per al circuit de sonda del provador lògic explicat anteriorment

- 1 circuit integrat CD4001 (4 versions de porta CMOS NOR de 2 entrades)
- 3 LED (1 vermell, 1 verd, 1 groc)
- 5 resistències: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2.2M (R5), 1 4.7M (R4)
1 condensador no: 100 nF

3) Probador lògic mitjançant IC LM339

En referència al següent senzill circuit de sonda lògica de 3 LED que es mostra a continuació, es basa en 3 comparadors de l'IC LM339.

El LED indica 3 condicions diferents dels nivells de voltatge lògic d'entrada.

Les resistències R1, R2, R3 funcionen com a divisors resistius, que ajuden a determinar els diversos nivells de tensió a la sonda d'entrada.

Un potencial superior a 3 V fa que la sortida de l'IC1 A baixi, en activar el LED 'HIGH'.

Quan el potencial lògic d'entrada és inferior a 0,8 V, la sortida IC1 B es fa baixa provocant que el D2 s'encengui.

En el cas que el nivell de la sonda estigui flotant o no estigui connectat a cap voltatge, el LED FLOAT s’encendrà.

Quan es detecta una freqüència a l'entrada, s'activa el LED 'HIGH' i el 'LOW', que indiquen la presència d'una freqüència oscil·lant a l'entrada.

A partir de l'explicació anterior podem entendre que és possible ajustar els nivells de detecció de les tensions lògiques d'entrada simplement ajustant els valors de R1, R2 o R3, adequadament.

Atès que l'IC LM339 pot funcionar amb entrades de subministrament de fins a 36 V significa que aquesta sonda lògica no es limita només a circuits integrats TTL, sinó que es pot utilitzar per provar circuits lògics des de 3 V fins a 36 V.