Logisk sonde med pulsregistrering: 8 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

TO TRANSISTOR LOGC PROBE introduceret af jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Logic-Probe/

er enkelt - men ikke dumt - det fungerer meget godt med at bestemme logikniveauet for TTL og CMOS. Et stort problem i digital kredsløbstest er at detektere pulser og fejl. TO TRANSISTOR LOGC PROBE

• mislykkes ved frekvenser over 500kHz og
• en 1 ms fejl kan ikke ses.

Trin 1: Registrering af pulser

Et kredsløb bestående af en MOSFET, to dioder, to kondensatorer en LED og en resister løser dette problem.

Hvis sonden registrerer en puls, lyser LED'en i 1 sekund. Den gode nyhed: den registrerer en enkelt puls ned til 100ns.

Trin 2: Sådan fungerer det

En hævekant af en puls belaster de to kondensatorer via C1 - D3 - C2. Spændingen ved C2 stiger meget mere end ved C1. Spændingen ved C2 er MOSFETs portspænding. MOSFET tændes, og LED'en lyser.

Kondensatoren C1 udledes af lækstrømmen på dioden D3. MOSFET slukker, når C2 aflades.

En faldende kant af indgangssignalet afgiver C1 via diode D2.

Timingen er ikke særlig godt bestemt, fordi den afhænger af dioden D3. Det kan være nødvendigt at ændre kondensatorerne: ingen C2 og/eller C1 = 100pF. En modstand på 20MΩ kunne løse problemet, men det er ikke let at købe.

Trin 3: Testning af pulsdetektoren på et brødbræt

Billedet viser pulsdetektoren til højre.

LED'en er næsten tændt. Det er fordi kredsløbet er meget følsomt. Vi er nødt til at sætte en modstand mellem input og jord.

Tilslutning af indgangen til den positive kilde, tænder LED'en i et sekund. Denne tid afhænger af kondensatoren C2. Kredsløbet fungerer stadig uden C2. LED'en lyser kortere. Årsagen er MOSFETs portkapacitans.

Hvis der er impulser ved indgangen, lyser LED'en hele tiden. Ved en frekvens under 1 Hz blinker den.

Den lyser stadig ved en 20Mhz.

74HC00 på venstre side genererer meget korte impulser.

Trin 4: Test af meget kort puls

Vi har brug for et kredsløb, der genererer meget korte impulser.

Vi bruger to NAND -porte på en 74HC00. Porten IC2A inverterer input T. Den anden gate er ikke ((ikke T) og T). Det er altid 1. Porten IC2A har brug for noget tid til at generere sit resultat. Hvis T var 0 og skifter til 1, så er IC2A en kort tid stadig 1, og porten IC2B får for en kort tid et 1 på begge indgange. IC2B genererer en kort 0 -stigning. Denne spids er i området 10ns.

En professionel pigldetektor vil registrere en stigning på 10ns, men vores. Vi kan strække spidsen ved hjælp af kondensatoren C2 = 100pF ved udgangen af IC2A. Så er piggen omkring 200ns.

Vores pigdetektor registrerer pigge på 200ns.

Trin 5: Forbedret logistikprobe med to transistorer

Jazzzzz logiske sonde

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Log…

kan forbedres.

Vi indsætter endnu en modstand og en zener (D1).

Zeneren begrænser spændingen til 3,3V. Derefter dæmpes lysdioderne aldrig ved spændinger over 4V. Zeneren forbedrer registreringen af LOW.

U0 = Uz - Uled - Ube = 3.3V - 2.2V - 0.6V = 0.5V

Dette er i området fra 0,4V til 0,8V for TTL Low. Spændingen ved den grønne LED er 2,2V.

HØJ niveau afhænger af spændingen på den røde LED og er

U1 = Uled + Ube = 1.8V + 0.6V = 2.4V.

Dette er TTL High -niveau.

Zeneren på 3,3V er vigtig. En ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B eller 1N4728A ca kan bruges.

Trin 6: Sætte det sammen

Hvis vi sætter pulsdetektoren og transistorlogikproben sammen får vi en nyttig logisk sonde. LED4 er ikke bare indsat for at beskytte LED3 mod omvendt polaritet, men for at angive dette.

Layoutet af logikproben er designet til BC337 og BC327. Transistorernes flade side er på pc -kortet. 2N4401 og 2N4403 fungerer også, men fastgørelsen er omvendt. De skal således indsættes med rund side nedad.

Logikproben er bygget på et vero -bord og sat i et gennemsigtigt krympeslange.

Trin 7: Resultater

Den logiske sonde

• er meget billige, kun nogle øre
• fungerer ved 3V til 12V

• registrerer TTL- og CMOS -niveauer

  • Lav ved 3,3V = 0,5V
  • Lav @ 5,5V = 0,7V
  • Høj @ 3V til 12V = 2,2V
• er beskyttet mod omvendt spænding op til 12V og
• indgangsspænding -12V til +12V

• opdager

  • Lav/høj (grøn/rød LED) op til 100kHz @ 3.3V og 500kHz @ 5V
  • enkelte impulser ned til 200ns
  • frekvenser op til 20MHz (blå LED)

• trækker

  • en forsyningsstrøm mindre end 7mA @ 5V
  • en indgangsstrøm mindre end 25µA
• har en inputkapacitet på omkring 150pF.

Trin 8: Flere oplysninger

Du kan få flere oplysninger (på tysk) om logiske sonder

En meget enkel logisk sonde 2 lysdioder og 2 modstande:

• En logisk sonde, der registrerer 10ns:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Projekte/Log…

• Sådan registreres pigge:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Dig…