Logisk sond med pulsdetektering: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

THE TWO TRANSISTOR LOGC PROBE introducerad av jazzzzz

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

är enkelt - men inte dumt - det fungerar mycket bra för att bestämma logiknivån för TTL och CMOS. Ett stort problem vid digital kretstestning är att detektera pulser och fel. TVÅ TRANSISTORLOGC -SONDEN

• misslyckas vid frekvenser över 500kHz och
• en 1 ms fel kan inte ses.

Steg 1: Detektera pulser

En krets som består av en MOSFET, två dioder, två kondensatorer en LED och en resistor löser detta problem.

Om sonden upptäcker en puls lyser lysdioden i 1 sekund. Den goda nyheten: den kommer att upptäcka enstaka puls ner till 100ns.

Steg 2: Hur det fungerar

En höjning av en puls laddar de två kondensatorerna via C1 - D3 - C2. Spänningen vid C2 höjer mycket mer än vid C1. Spänningen vid C2 är grindspänningen för MOSFET. MOSFET tänds och lysdioden lyser.

Kondensatorn C1 urladdas av läckströmmen för dioden D3. MOSFET stängs av när C2 laddas ur.

En fallande kant på insignalen urladdar C1 via diod D2.

Tidpunkten är inte särskilt väl bestämd eftersom den beror på dioden D3. Det kan vara nödvändigt att byta kondensatorer: ingen C2 och/eller C1 = 100pF. Ett motstånd på 20MΩ kan lösa problemet men det är inte lätt att köpa.

Steg 3: Testa pulsdetektorn på ett brödbräda

Bilden visar pulsdetektorn till höger.

Lysdioden är nästan tänd. Det beror på att kretsen är mycket känslig. Vi måste sätta ett motstånd mellan ingången och marken.

Genom att ansluta ingången till den positiva källan tänds lysdioden i en sekund. Denna tid beror på kondensatorn C2. Kretsen fungerar fortfarande utan C2. Lysdioden lyser kortare. Orsaken är MOSFET -portens kapacitans.

Om det finns pulser vid ingången lyser lysdioden hela tiden. Vid en frekvens under 1 Hz blinkar den.

Den lyser fortfarande på 20 Mhz.

74HC00 på vänster sida genererar mycket korta pulser.

Steg 4: Testa mycket kort puls

Vi behöver en krets som genererar mycket korta pulser.

Vi använder två NAND -portar på en 74HC00. Porten IC2A inverterar ingången T. Den andra grinden är inte ((inte T) och T). Det är alltid 1. Porten IC2A behöver lite tid för att generera sitt resultat. Om T var 0 och ändras till 1 är IC2A en kort tid fortfarande 1 och grinden IC2B får för en kort tid ett på båda ingångarna. IC2B genererar en kort 0 -spik. Denna spik är intervallet 10ns.

En professionell spikdetektor upptäcker en spik på 10ns men vår. Vi kan sträcka spetsen med hjälp av kondensatorn C2 = 100pF vid utgången från IC2A. Då är spetsen cirka 200 ns.

Vår spikdetektor upptäcker spikar på 200ns.

Steg 5: Förbättrad logikprob med två transistorer

Jazzzzz -logikproben

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

kan förbättras.

Vi sätter in ytterligare ett motstånd och en zener (D1).

Zenern begränsar spänningen till 3,3 V. Därefter dimmar lysdioderna aldrig vid spänningar över 4V. Zenern förbättrar upptäckten av LOW.

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

Detta ligger i intervallet 0,4V till 0,8V för TTL Low. Spänningen vid den gröna lysdioden är 2,2V.

HÖG nivå beror på spänningen på den röda lysdioden och är

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

Detta är TTL High -nivån.

Zenern på 3,3V är viktig. En ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B eller 1N4728A ca kan användas.

Steg 6: Sätta ihop det

Om vi sätter ihop pulsdetektorn och transistorlogikproben får vi en användbar logisk sond. LED4 har inte bara satts in för att skydda LED3 mot omvänd polaritet utan för att indikera detta.

Layouten för logikproben är utformad för BC337 och BC327. Transistornas platta sida finns på PC -kortet. 2N4401 och 2N4403 fungerar också men fästningen är omvänd. Således måste de sättas in med rund sida nedåt.

Logikproben är byggd på en verokartong och läggs i ett transparent krymprör.

Steg 7: Resultat

Logikproben

• är väldigt billigt, bara några cent
• fungerar vid 3V till 12V

• upptäcker TTL- och CMOS -nivåer

  • Låg @ 3,3V = 0,5V
  • Låg @ 5,5V = 0,7V
  • Hög @ 3V till 12V = 2,2V
• är skyddad mot omvänd spänning upp till 12V och
• ingångsspänning -12V till +12V

• känner av

  • Låg/hög (grön/röd LED) upp till 100kHz @ 3,3V och 500kHz @ 5V
  • enkelpulser ner till 200ns
  • frekvenser upp till 20MHz (blå LED)

• drar

  • en matningsström mindre än 7mA @ 5V
  • en ingångsström mindre än 25 µA
• har en ingångskapacitet på cirka 150pF.

Steg 8: Mer information

Du kan få mer information (på tyska) om logiska sonder

En mycket enkel logisk sond 2 lysdioder och 2 motstånd:

• En logisk sond som detekterar 10ns:

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

• Så här upptäcker du spikar:

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