Логический пробник своими руками: Логический пробник для наладки и ремонта ZX-Spectrum — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Логический пробник для наладки и ремонта ZX-Spectrum

7 / 21 896

Версия для печати

Для наладки и ремонта ZX-Spectrum совместимых компьютеров полезным приспособлением является логический пробник. По сути это прибор, отображающий логический уровень сигнала на входе (лог.0 или лог.1). Так как в зависимости от типа используемых микросхем (ТТЛ, КМОП) логические уровни могут быть разными, пробник в идеале должен быть настраиваемым для использования совместно с разными типами сигналов.

В ZX-Spectrum’ах почти всегда используются микросхемы с ТТЛ входами/выходами, поэтому будет уместно рассмотреть схему логического пробника с учётом уровней сигнала ТТЛ.

Тут я немного повторю прописные истины, которые и без того известны всем заинтересованным… Величины напряжений лог.1 и лог.0 для ТТЛ видны из следующего схематичного рисунка:

Как видно крайние уровни лог.0 и лог.1 для входов и выходов несколько отличаются друг от друга. Для входа лог.0 будет при напряжении от 0,8В и менее. А выходной уровень лог.0 — это 0,4В и менее. Для лог.1 это будет 2,0В и 2,4В соотвественно.

Это сделано для того, чтобы крайние уровни лог.0 и лог.1 для выходов гарантированно попадали в диапазон напряжений для входов. Поэтому и сделана такая небольгшая «разбежка» в уровнях входов и выходов.

Всё, что попадает в диапазон напряжений между лог.0 и лог.1 (от 0,8В до 2,0В) логическим элементом не распознаётся как один из логических уровней. Если бы не было такой разбежки в уровнях (2-0,8=1,2В) любая помеха расценивалась бы как смена уровня сигнала. А так логический элемент устойчив к действиям помех с амплитудой до 1,2В, что согласитесь, очень неплохо.

У ТТЛ-входов есть интересная особенность: если вход никуда не подключен, то микросхема «считает», что на него подана лог.1. Конечно же такое «неподключение» — это очень нехорошо, хотя бы потому, что при этом висящий «в воздухе» вход микросхемы «ловит» все помехи, в результате чего возможны ложные срабатывания. Однако нас интересует другое — на «висящем в воздухе» входе всегда присутствует некоторое напряжение, величина которого попадает в неопределённый промежуток между логическими уровнями:

Определение величины напряжения на неподключенных входах микросхемы

Такой уровень называют «висящая единица», т.е. как бы единица есть (расценивается микросхемой как лог.1), но на самом деле её нет :)

Применительно к процессу ремонта и наладки компьютеров понятие «висящей единицы» полезно тем, что в случае обрыва проводника на плате или отгорания выхода какой-либо микросхемы на входы связаных с ними микросхем не подаётся сигнал, а следовательно, там будет «висящая единица», и этот момент можно зафиксировать, т.к. примерные уровни напряжения в таком состоянии микросхемы нам уже известны (порядка от 0,9В и вплоть до 2,4В).

То есть если, допустим, по схеме вход микросхемы куда-то должен быть подключен, а на нём в реальности не 0 и не 1, а «висящая единица», то что-то тут не так. В плане процесса ремонта это очень полезно!

Исходя из всего вышесказанного можно сформулировать техническое задание на создание логического пробника:
— Напряжение от 0 до 0,8В включительно считаются как лог.0;
— Напряжение от 2,0В до 5,0В считаем как лог.1;
— Напряжения от 0,9В до 2,4В считаем как «висящую единицу».

Различные конструкции логических пробников

Схем логических пробников очень много. Достаточно поискать в любом поисковике забить фразу «логический пробник». Однако по разным критериям данные схемы мне не подходят:
— Вывод ведётся на семисегментный индикатор, яркость которого никак не позволяет определить примерную скважность импульсов;
— Нет определения «висящей единицы»;
— Другие критерии типа «просто не понравилась схема» 🙂

Схема самого простого пробника был опубликована в журнале «Радиолюбитель» №9 за 1995 год:

Немного более «продвинутый» вариант этой схемы:

Таким пробником я пользовался около 18 лет. Несмотря на простоту этот пробник показывает всё: лог.0, лог.1. Даже «висящую единицу» показывает — при этом светодиод (лог.1) еле светится. Можно определять скважность импульсов по яркости свечения светодиодов. Этот пробник даже не выгорает при подаче на его входы напряжений -5В, +12В и даже выше! При подаче на пробник -5В светодиод (лог.0) горит с очень большой яркостью. При +12В на входе горит с большой яркостью светодиод (лог.1). Короче, неубиваемая схема :)

Для регистрации коротких импульсов, которые не видны глазом (например, импульс выбора порта) я приделал к пробнику «защёлку» на половинке триггера ТМ2:

Внешний вид пробника:

Логический пробник

Свой вариант логического пробника

Мной предпринимались попытки сделать логический пробник с индикацией «висящей единицы» на компараторах. В статике всё работало и определялось, но в динамике пробник оказался неработоспособен. Проблема кроется в быстродействии компараторов. Доступные мне компараторы (LM339, К1401СА1, КР554СА3 и т.п.) довольно «тормозные» и не позволяют работать на частоте выше 1,5-2МГц. Для работы со схемой ZX-Spectrum это совершенно не годится. Какой толк от пробника, если он не может даже показать тактовую частоту процессора?

Но совсем недавно на Youtube на глаза попалась видео-лекция по работе логического пробника:

Лекция по принципам работы логического пробника

Лекция очень интересная и познавательная. Посмотрите её полностью!

Данная конструкция пробника меня очень заинтересовала, и я решил её повторить и проверить. По схеме из лекции всё заработало за исключением каскада для определения уровня «висящей» единицы. Однако это не является проблемой, и я сделал каскад на компараторе. Вопрос быстродействия тут не стоит, т.к. термин «висящая единица» применим к статическому состоянию микросхемы.

В итоге получился пробник со следующей схемой:

Схема логического пробника (увеличивается по клику мышкой)

P.S. Схема пробника не самая идеальная, и при желании наверняка можно сделать проще и лучше.

Описание схемы и процесс наладки логического пробника

Входные каскады пробника выполнены на эмиттерных повторителях на транзисторах VT1 и VT2. В исходном состоянии (когда на вход пробника ничего не подано) транзисторы закрыты, поэтому на входы DD1.1 подан лог.0 через резистор R4, светодиод VD1 не горит. Точно так же закрыт транзистор VT2, и через резистор R5 на входы DD1.2 подаётся лог.1, светодиод VD3 не горит.

При подаче сигнала с уровнем лог.0 (0…0,8В) открывается транзистор VT2, на входы DD1.2 подаётся лог.0, светодиод VD3 загорается.

При подаче сигнала с уровнем лог.1 (2…5В) открывается транзистор VT1, на входы DD1.1 подаётся лог.1, светодиод VD1 загорается.

Резисторами R2-R3 на входе пробника устанавливается напряжение порядка 0,87-0,9В. Т.е. необходимо, чтобы это напряжение было в промежутке 0,8..0,9В, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD3.

На компараторе DA3 сделана схема определения «висящей единицы». Резисторами R6-R7 устанавливается напряжение порядка 0,92..0,95В, при котором компаратор определит, что на входе находится уровень «висящей единицы», и загорится светодиод VD2. Напряжение на входе 2DA2 подбирается такой величины, чтобы при никуда не подключенном входе пробника не горел светодиод VD2.

Цвет свечения светодиодов можно выбрать таким, чтобы лог.0 показывался зелёным светом, лог.1 — красным, «висящая единица» — желтым. Не знаю как вам, а мне так удобнее. Светодиоды VD1 и VD3 лучше всего брать прозрачные (не матовые), чтобы хорошо был виден кристалл, и по возможности яркие, чтобы легче было заменить, если светодиод хоть чуть-чуть светится.

На микросхеме DD3 выполнен счётчик импульсов, поступающих на вход пробника. При коротких имульсах, не видных глазу, светодиоды VD4-VD7 будут исправно показывать количество импульсов в двоичной форме 🙂 Кнопкой SB1 счётчик сбрасывается с погасанием всех светодиодов.

Инверторы микросхемы DD2 используются для того, чтобы активным уровнем (когда зажигается светодиод) был лог.0, т.к. ТТЛ-выход при лог.0 способен отдать в нагрузку ток до 16 мА. При выходной лог.1 выход способен отдать ток 1 мА, и если мы к нему подключим светодиод (чтобы он зажигался при лог.1 на выходе) мы перегрузим выход. Токоограничивающие резисторы подобраны так, чтобы максимальный ток, протекающий через светодиоды, не превышал 15 мА.

Пробник питается от отдельного блока питания (я использовал источник питания от магнитофона «Беларусь»). На плате пробника расположен стабилизатор напряжения DA2. Учитывая не слишком большой ток потребления пробника микросхема стабилизатора используется без дополнительного теплоотвода, и при этом не перегревается.

Входные цепи пробника VT1, VT2, DA3 питаются от отдельного источника опорного напряжения DA1. Сделано это потому, что при изменении тока потребления пробника (например, когда горит большинство светодиодов) выходное напряжение стабилизатора DA2 несколько меняется, при этом соответственно будут меняться все опорные напряжения, что недопустимо.

К проверяемой конструкции от пробника отдельно подключается «общий» провод (GND).

Быстродействия микросхем пробника хватает для индикации импульсов вплоть до частоты 10 МГц. При частоте 12МГц уже пропадает индикация лог.0, но лог.1 показывается. По этой же причине вход счётчика подключен именно к DD1.1 — при проверке частоты выше 10 МГц счётчик будет считать импульсы с индикацией на светодиодах VD4..VD7.

Пробник собран на макетной плате:

Плата логического пробника

Плата подобрана по размеру, чтобы поместиться в корпус от пришеднего в негодность маркера:

Плата логического пробника в корпусе от маркера

Логический пробник с источником питания

Процесс работы с пробником на плате компьютера «Байт» можно посмотреть на видео:

Работа с логическим пробником

Логический пробник / Своими руками / Блоги по электронике

Это довольно простой и легкий проект, в процессе которого мы создадим удобный инструмент для диагностики автомобильной проводки или электронных схем.

Данный логический пробник очень нужный инструмент для анализа и поиска неисправностей логических элементов электронной схемы. С помощью него можно легко определить состояние с высоким уровнем напряжения или Логическую 1, «Положительный уровень», и состояние с низким уровнем напряжения или Логическим 0, «отрицательный уровень».

Есть возможность улучшить потенциальные возможности данного инструмента. Было бы неплохо иметь встроенный фонарик для освещения рабочей зоны при использовании пробника.

При поиске неисправностей мы частенько допускаем ошибки, поэтому необходимо, чтобы пробник был защищен от короткого замыкания.

В данном проекте я подробно расскажу, как сделать такой логический пробник.

Шаг 1: Просмотрите видео
Посмотрите видео с демонстрацией работы силового логического пробника.
www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=LQrqyDFvNr0

Шаг 2: Подбор необходимых компонентов

Для данного проекта вам потребуется:
— Корпус
— Монтажная перфорированная плата
— Электропровод
— Зажимы типа крокодил для аккумулятора
— Силовые разъемы
— Трехпозиционный выключатель
— Переключатель мгновенного действия
— Плоская отвертка
— Силиконовая заглушка
— Резистор номиналом 22 Ом
— Резистор номиналом 68 Ом
— 2x 10 кОм резистора
— 2x 1 кОм резистора
— стабилитрон 5 В
— 2x диода 1N4001
— Bc 557
— Bc 547
— 12 В реле
— 5 мм красный светодиод
— 5 мм зеленый светодиод
— 2x 5 мм белых светодиода

Шаг 3: Приступим к выполнению проекта

Чтобы устройство выглядело достойно, необходимо подобрать хороший корпус для печатной платы.

В качестве наконечника пробника я использовал старую отвертку, кончик которой я заточил с помощью электрического точила Dremel. Также вы можете в качестве наконечника использовать щуп от мультиметра.

Внимательно изучите схему и соберите на перфорированной макетной плате, не забывая о полярности компонентов.

Проделайте отверстия для переключателей, светодиодов и наконечника пробника.
Также я изготовил два кабеля – один для подсоединения пробника к аккумулятору автомобиля, а другой для подсоединения к 12 В прикуривателю, поскольку первоначально устройство предназначалось для поиска неисправностей в электрических соединениях и приборах автомобилей.

Я использовал силиконовую заглушку для защиты наконечника пробника во время хранения инструмента, а для улучшения токопроводимости наконечника, покрыл его графитовым лаком 33.

Шаг 4: Как работает устройство

Для питания пробника подсоедините его к источнику электропитания напряжением 12 В, затем нажмите кнопку питания и кнопку сброса на пробнике, чтобы включить его.
Теперь вы можете проверить полярность на проводниках: на красном проводнике будет положительное напряжение или логическая 1, а на зеленом проводнике отрицательное напряжение или логический 0.

Благодаря белым светодиодам вы можете освещать рабочее место во время проверки.
Кроме того, пробник может подавать питание на компоненты автомобиля, такие как лампочки, звуковой сигнал, вентилятор радиатора, реле и т.д., кнопка питания должна находиться в положении 1; при этом на кончике пробника будет присутствовать положительное напряжение 12 В. Если установить кнопку питания в положение 2, на кончике пробника будет присутствовать отрицательно напряжение -12 В.

Пробник имеет прерыватель цепи, который защищает его электронные компоненты при выполнении проверок. Для включения пробника после срабатывания защиты просто нажмите кнопку сброса.

По материалам сайта

Схема простого логического пробника » Паятель.Ру

Этим пробником можно определять логические уровни, высокоомное состояние и наличие импульсных последовательностей в схемах на ТТЛ и КМОП микросхемах с питанием от 5 до 15V. Индикация на двух светодиодах, — HL1 горит когда высокий логический уровень, HL2 индицирует низкий логический уровень. Если оба светодиода горят или мерцают, — в цепи импульсная последовательность. При высокоомном состоянии оба светодиода не горят.

Питается пробник от источника питания исследуемой схемы, это его автоматически привязывает к логическим уровням исследуемого устройства.

Пробник состоит из двух компараторов на микросхеме LM358, в которой имеются два операционных усилителя. Цепь из резисторов R1-R4 образует делитель напряжения, который создает опорные напряжения на входах компараторов. Резистор R5 подтягивает вход пробника к среднему состоянию, при котором на выходах обоих ОУ логические нули.

Когда на входе логический ноль, напряжение на выводе 6 А1 ниже напряжения на выводе 5, поэтому, на выводе 7 А1 логическая единица и светодиод HL2 горит. В то же время, напряжение на выводе 3 А1 значительно ниже напряжения на выводе 2, — на выводе 1 логический ноль и HL1 не горит.

Если на входе логическая единица напряжение на выв. 6 больше чем на выв. 5, — на выводе 7 логический ноль, HL2 не горит. При этом, напряжение на выводе 2 А1 больше напряжения на выводе 3, — на выводе 1 единица, и HL1 горит.

При высокоомном состоянии на щупе поддерживается за счет резистора R5 напряжение среднего уровня. При этом, напряжение на выв. 3 А1 ниже чем на выв. 2, — на выводе 1 логический ноль, HL1 не горит. На выводе 6 напряжение больше чем на выв. 5, значит на выв. 7 ноль, и HL2 тоже не горит.

Диод VD1 исключает выход щупа из строя от неправильного подключения питания.

Детали щупа собраны в корпусе монтерской отвертки для поиска фаз. В окошко выведены два светодиода. Отвертка заточена до состояния шила (щуп). С торца выведены два провода с крокодилами. Эти провода служат для подключения к шинам питания на плате логической схемы.

Простой логический пробник | Для дома, для семьи

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Для наладки тактового генератора появилась необходимость в логическом пробнике. На просторах интернета ничего толкового не нашел, так как схемы, которые я брал с сайтов, не работали, а если и работали, то не так как это было необходимо. Поэтому было решено разработать свою схему логического пробника, внешний вид которого Вы видите на фото ниже.

Схема пробника реализована на Советских микросхемах К176ИЕ8 (СD4017) и К155ЛА3 (SN7400), которые у меня оказались в наличии.

Микросхема К155ЛА3 состоит из четырех элементов 2И-НЕ, питающихся от общего источника постоянного тока, при этом каждый из элементов работает как самостоятельная микросхема. Все четыре элемента имеют по три вывода, где каждый элемент определяется по номерам выводов. Так, например, входные выводы 1, 2 и выходной вывод 3 относятся к первому элементу, а входные выводы 4, 5 и выходной 6 – ко второму элементу и т.д.

Выводы 7 и 14 микросхемы, служащие для подачи питания, на схемах не обозначают, так как ее элементы могут находиться в разных участках схемы устройства. На принципиальных схемах каждый элемент обозначают буквенно-цифровым индексом: DD1, DD2, DD3, DD4.

Микросхема К176ИЕ8 представляет собой десятичный счетчик с дешифратором и имеет три входа R, CN, СР и девять выходов Q0…Q9.

Вход R (вывод 15) служит для установки счетчика в исходное состояние;
На вход CN (вывод 14) подают счетные импульсы отрицательной полярности;
На вход СР (вывод 13) подают счетные импульсы положительной полярности;
Выхода Q0…Q9 (выводы 1 – 7 и 9 — 11) являются выходами счетчика. В исходном состоянии на выходах Q1…Q9 находится лог. 0, а на Q0 лог. 1;
Плюс питания подается на вывод 16, а минус – на вывод 8.

Установка счетчика микросхемы в 0 происходит при подаче на вход R логической единицы (лог.1), при этом на выходе Q0 появляется лог.1, а на выходах Q1 — Q9 – логический 0 (лог.0). Например. Требуется, чтобы счетчик считал только до третьего разряда Q2 (вывод 4). Для этого соединяем вывод 4 с выводом 15. При достижении счета до третьего разряда счетчик автоматически перейдет на отсчет с начала.

Переключение состояний (выходов) счетчика происходит по спадам импульсов отрицательной полярности, подаваемых на вход CN. При этом на входе СР должен быть логический 0. Можно также подавать импульсы положительной полярности на вход СР, тогда переключение будет происходить по их спадам. При этом на входе CN должна быть логическая единица.

Принципиальна схема логического пробника приведена на рисунке ниже.

Работа схемы очень простая.
При поступлении положительных импульсов на вход СР микросхемы DD2 происходит переключение выходов счетчика, индицируемое светодиодами. По миганию светодиодов наблюдают процесс работы проверяемого генератора или любого другого цифрового устройства.

Если на вход приходит напряжение меньше 2/3 напряжения питания, или его вообще нет, счетчик работает нестабильно. При этом переключение светодиодов происходит хаотично и такое состояние можно считать логическим 0. При подаче на вход логической 1 происходит четкое переключение счетчика, и пробник подает звуковой сигнал. Звуковой генератор собран на элементах DD1.1 и DD1.2 микросхемы К155ЛА3 и транзисторе VT1 КТ361Б.

В пробнике я применил четыре светодиода и считаю, что этого вполне достаточно для визуализации процесса. При этом даже имеется некоторое удобство при измерении, которое дает небольшую паузу при переключении счетчика в начальное состояние. Если кто захочет использовать большее количество светодиодов, то вывод 15 микросхемы DD2 подключают к следующему по порядку выходу. В моем варианте вывод 15 соединен с выводом 1 счетчика.

Пробник можно использовать и без звуковой сигнализации. Для этого из схемы исключаем звуковой генератор, собранный на элементах DD1, VT1 КТ361Б, R1, R2, C1, звуковой сигнализатор ЗП-22. В этом случае измеряемый уровень сигнала подается только на вход СР счетчика.

Пробник питается от проверяемого устройства, что очень удобно.

Схема собрана на односторонней плате и имеет небольшие размеры, что позволяет сделать прибор компактным. Светодиоды можно использовать любые низковольтные. Корпус пробника выполнен от футляра для очков.

Щупом послужил кусочек медного провода сечение 3мм и длиной 5см. В рабочем варианте пробника входная часть выполнена без диода и транзистора, которые по этой причине не показаны на принципиальной схеме. Как показала практика, такое изменение существенно увеличило чувствительность логического пробника.

Также посмотрите видеоролик, в котором показывается работа пробника.

Плату в формате lay можно скачать по этой ссылке.

До встречи на страницах сайта!
Анатолий Тихомиров (picdiod), г. Рига
Удачи!

Литература:

С.А Бирюков «Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах».

Логический пробник на 8 каналов

Устройство пригодится ограниченному кругу людей, но все же я счел нужным рассказать о нем т.к. в инете не нашел подобной конструкции.

На видео показана работа устройства, краткое описание алгоритма, принципиальная схема. Ниже я расскажу алгоритм работы более подробно…

Итак, весь принцип работы схемы образован применяемым в устройстве вакуумным люминесцентным восьмисегментным индикатором. В каждом сегменте находятся 7 светоизлучающих линий расположенных в форме цифры 8. Линии во всех сегментах соединены между собой по типу левый к левому, нижний к нижнему и т.д. Свечение сегмента происходит при подаче положительного потенциала на его сетку. Таким образом для «одновременного» отображения на сегментах восьми разных показаний нам необходимо организовать последовательную подачу напряжения на каждую из сеток и параллельно этому подавать информацию на светящиеся линии сегментов для отображения 0 или 1. Другими словами при появлении напряжения на сетке одного из сегментов (на пример 3-го),к нему должна подводится информация соответствующая третьему из восьми каналов. Подача напряжения на сетки и подводимая информация синхронны, закольцованы и переключаются с большой частотой для создания эффекта одновременного отображения всех сегментов.

Далее пробежимся по схеме… Задающий генератор и схема формирования сбрасывающего импульса собрана на одной микросхеме К561ЛЕ5. Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы которые в свою очередь поступают на схему дешифратора К561ИЕ8 и двоичного счетчика К561ИЕ10.

Микросхема дешифратора с каждым новым импульсом подает напряжение на следующую сетку сегмента. При подаче девятого по счету импульса сигнал снятый с соответствующего вывода дешифратора подается на схему формирования импульса сброса, дешифратор сбрасывается в нулевое состояние и опять считает 9 импульсов… Параллельно счет ведет и двоичный счетчик ИЕ10, только информация на его выходе представляется в виде двоичного кода. Он сбрасывается тем же импульсом что и ИЕ8. Двоичный код номера импульса с ИЕ10 поступает на адресный вход мультиплексора К561КП2, КП2 в свою очередь на выходе выводит тот логический уровень, который соответствует уровню на одном из 8-и входов. Номер опрашиваемого входа КП2 соответствует номеру поданного импульса и соответственно номеру загоревшегося сегмента. На выходе мультиплексора поставлены 3 инверсных логических элемента микросхемы К561ЛА7. Они обеспечивают зажигание 0 или 1 на индикаторе путем формирования напряжения высокого уровня на линиях сегмента. При нуле на выходе КП2 формируется единица (напряжение) на линиях сегмента образующих «0» — высвечивается 0. Тот же принцип при индикации единицы.

Для работоспособности индикатора необходим нагрев, которых осуществляется накалом проволоки внутри трубки. Напряжение накала подается через резистор мощностью от 2 Вт прямо со входа питающего напряжения. Остальная часть схемы питается с выхода микросхемы-стабилизатора на 12 вольт типа КРЕН.

Устройство не содержит редких или дорогих деталей за исключением индикатора. При правильной сборке и исправных компонентах начинает сразу работать. Регуляции требует только частота генератора, которую нужно выставить максимально возможной.

4 / 5 ( 35 голосов )

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Проверка напряжения в цепи – процедура, необходимая при выполнении различного рода работ, связанных с электричеством. Некоторые любители-электрики, а иногда и профессионалы пользуются для этого самодельной «контролькой» – патроном с лампочкой, к которому подсоединены провода. Хотя такой метод запрещен «Правилами безопасной эксплуатации электроустановок потребителей», он достаточно эффективен при грамотном использовании. Но все же в этих целях лучше пользоваться светодиодными определителями – пробниками. Их можно купить в магазине, а можно изготовить самостоятельно. В этой статье мы расскажем, для чего нужны эти приборы, по какому принципу они работают и как изготовить индикатор напряжения на светодиодах своими руками.

Для чего нужен логический пробник?

Это устройство с успехом применяется, когда необходимо произвести предварительную проверку работоспособности элементов простой электрической схемы, а также для первичной диагностики несложных приборов – то есть в тех случаях, когда не требуется высокая точность измерений. С помощью логического пробника можно:

Определить наличие в электроцепи напряжения величиной 12 – 400 В.
Определить полюса в цепи постоянного тока.

Произвести проверку состояния транзисторов, диодов и других электрических элементов.
Определить фазную жилу в электроцепи переменного тока.
Прозвонить электрическую цепь для проверки ее целостности.

Наиболее простыми и надежными приборами, с помощью которых производятся перечисленные манипуляции, являются индикаторная отвертка и звуковая отвертка.

Пробник электрика: принцип работы и изготовление

Простой определитель на двух светодиодах и с неоновой лампочкой, получивший среди электриков название «аркашка», несмотря на несложное устройство, позволяет эффективно определять наличие фазы, сопротивления в электроцепи, а также обнаруживать в схеме КЗ (короткое замыкание). Универсальный пробник для электрика в основном используется для:

Диагностики на обрыв катушек и реле.
Прозвонки моторов и дросселей.
Проверки выпрямительных диодов.
Определения выводов на трансформаторах с несколькими обмотками.

Это далеко не полный перечень задач, которые решают с помощью пробника. Но и перечисленного достаточно, чтобы понять, насколько полезно это устройство в работе электромонтера.

В качестве источника питания для этого устройства используется обычная батарейка с показателем напряжения 9 В. Когда щупы тестера замкнуты, величина потребляемого тока не превышает 110 мА. Если же щупы разомкнуты, то устройство не потребляет электроэнергию, поэтому ему не нужен ни переключатель режима диагностики, ни выключатель энергопитания.

Пробник способен выполнять свои функции в полной мере, пока напряжение на источнике питания не падает ниже 4 В. После этого его можно использовать в качестве указателя напряжения в цепях.

Во время прозвонки электрических цепей, показатель сопротивления которых составляет 0 – 150 Ом, загорается два светоизлучающих диода – желтого и красного цвета. Если показатель сопротивления составляет 151 Ом – 50 кОм, то светится только желтый диод. Когда на щупы прибора подается напряжение сети величиной от 220 В до 380 В, начинает светиться неоновая лампа, одновременно с этим наблюдается легкое мерцание LED-элементов.

Схема этого индикатора напряжения имеется в интернете, а также в специализированной литературе. Изготавливая такой пробник своими руками, его элементы устанавливают внутри корпуса, который изготовлен из изоляционного материала.

Зачастую для этих целей используется корпус от ЗУ любого мобильного телефона или планшетного компьютера. С передней части корпуса следует вывести штырь-щуп, с торцевой – качественно изолированный кабель, конец которого снабжен щупом или зажимом-«крокодильчиком».

Сборка простейшего пробника напряжения со светодиодным индикатором – на следующем видео:

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.

Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.

На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.

В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.

База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.

Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата. Теперь вы знаете, как сделать индикатор напряжения на базе телефонного наушника.

Наглядно изготовление и использование простейшего пробника напряжения на видео:

Заключение

В этом материале мы рассказали, как индикатор напряжения на светодиодах можно собрать своими руками, а также рассмотрели вопрос изготовления простого диагностического прибора на базе звукового наушника.

Как видите, самостоятельно собрать светодиодный индикатор, как и звуковой определитель, достаточно несложно – для этого достаточно иметь под рукой паяльник и нужные детали, а также обладать минимальными электротехническими знаниями. Если же вы не очень любите самостоятельно собирать электрические устройства, то при выборе прибора для несложной диагностики стоит остановиться на обычной индикаторной отвертке, которая продается в магазинах.

Универсальный логический пробник — Меандр — занимательная электроника

Проверка работы цифровых устройств и систем управления с помощью логического пробника в большинстве случаев значительно удобнее и проще, чем с использованием осциллографа или мультиметра. Проверка осциллографом или мультиметром может привести к неверному определению неисправности или даже к появлению дополнительных отказов.

Новые отказы могут возникать по причине того, что ремонтнику необходимо переводить взгляд с проверяемой платы на экран осциллографа или дисплей мультиметра, а щуп при этом может замкнуть рядом расположенные выводы миниатюрных современных элементов. Трудно увидеть обрыв проводника на входе интегральных цифровых микросхем – это будет индицироваться как лог. «0». На самом деле обрыв по входу воспринимается микросхемой как лог. «1» или, что еще хуже, как некоторое промежуточное состояние. При этом микросхема будет находится в активном режиме с максимальным потреблением тока из-за возникновения сквозного тока, что может привести к самовозбуждению или даже отказу ИМС. На мультиметре нельзя увидеть наличие потока импульсов – они будут интегрироваться, и на мультиметре указываться промежуточное состояние между лог. «0» и лог. «1», которого на самом деле нет.

Требования к логическому пробнику

Схемы логических пробников неоднократно появлялись в различных печатных изданиях, но часто их авторы поверхностно подходили к их разработке, устанавливая только лишь некоторые условные пороги индикации состояния. Действительно, логический пробник должен определять логические уровни, но должен определять их корректно, т.е. указывать именно заданные пороги для потенциалов лог. «0» и лог. «1», а не что-то усредненное. Главное, логический пробник должен автоматически устанавливать уровни индикации лог. «0» и лог. «1» в зависимости от напряжения питания проверяемого узла. А такая зависимость весьма существенная.

Чтобы в этом убедиться, достаточно проанализировать спецификации на распространенные интегральные микросхемы семейств 74HCxxи 4000 [3,4]. Разница в пороговых значениях для ИМС серии 74HCxx в пределах допустимых значений напряжения питания (от 4,5 В до 6,0 В) отличается более чем на 30%. А что говорить о семействе ИМС 4000, где диапазон допустимых значений питающегося напряжения составляет от 5 В до 15 В. Это и является камнем преткновения, так как многие разработчики, задавая уровни пороговых напряжений, начисто забывают об этом факте. Как пример неправильного подхода к проектированию можно проанализировать схему в [1].

Какие еще моменты необходимо учитывать. Пробник должен иметь защиту по входу от превышения входным напряжением его напряжения питания защиту от напряжения отрицательной полярности, а также иметь защиту от переполюсовки при подключении питания и защиту от статического электричества. Пробник должен иметь малую собственную входную емкость, чтобы в момент подключения не вносить заметные искажения в контролируемые цепи из-за заряда собственной входной емкости.

Еще один фактор – это минимализация входного тока пробника. Посмотрим это на примере. Если говорить о наиболее распространенных сейчас ИМС, например о семействе HCMOS 74HC/HCT/HCUили о семействе LOCMOSHE4000, то входной ток ИМС семейства 74HC/HCT/HCU не превышает ±1 мкА, а входной ток ИМС семейства HE4000 находится в диапазоне от ±0,1 мкА до ±0,3 мкА. Следовательно, подключение логического пробника с большим собственным входным током к входным цепям CMOSИМС может существенно исказить «картину» анализа.

Работа устройства

Схема универсального логического пробника, свободная от приведенных выше недостатков, показана на рис.1. Ее прототип успешно использовался автором много лет и был предназначен для работы с ИМС серий 176, 561 и 564. Современный вариант схемы, разработанный автором, был впервые опубликован в [5].Пробник выполнен на двух компараторах ИМС DA1. Правильный выбор ИМС для реализации такой схемы крайне важен. Не все микросхемы будут работать должным образом в подобных устройствах. Микросхема должна обеспечивать работоспособность при минимально необходимом однополярном напряжении питания и обладать низкими входными токами. В прототипе использовался сдвоенный операционный усилитель К157УД2. В современной модели пробника предлагается использовать ИМС AD823AR(Z) [2]. Это операционный усилитель допускает однополярное питающее напряжение и полный размах выходного напряжение. Естественно, можно использовать и иные операционные усилители, отвечающие изложенным требованиям.

Верхний по схеме компаратор контролирует высокий логический уровень («HI»), а нижний – низкий логический уровень («LO»). Пороги срабатывания задаются резистивным делителем R4R5R6, а не опорным источником напряжения. Таким образом, обеспечивается зависимость порогов срабатывания компараторов от напряжения питания пробника. Для того чтобы автоматически установить пороги определения логических уровней в зависимости от напряжения питания контролируемого цифрового узла, устройство подключается к проверяемой плате в точки с напряжением питания проверяемых цифровых ИМС. Высокий логический уровень индицируется светодиодом HL1 (зеленый), низкий логический уровень – светодиодом HL2 (красный). Светодиоды не будут светится, если входное напряжение логического пробника (то есть напряжение в точке анализа) будет между минимальным порогом определения высокого логического уровня и максимальным порогом определения низкого логического уровня. Это устройство (если используется ИМС типа AD823AR) может показывать наличие переменных сигналов (синусоидальные, треугольные или прямоугольные с небольшой скважностью) с частотой до 1 МГц. В этом случае глаз будет воспринимать это как свечение обоих индикаторов HL1 и HL2. Поэтому используются именно раздельные индикаторы нуля и единицы, а не один двухцветный светодиод.

Входной ток устройства зависит от выбора типа компаратора, и в случае AD823AR не будет превышать:

±3,0 мкА при напряжении питания 5 В;
±6,0 мкА при напряжении питания 10 В;
±9,0 мкА при напряжении питания 15 В;

Этот ток может быть снижен увеличением номиналов резисторов R2, R3.

Цепь из резистора R1 и диода VD1 защищает устройство от напряжений, превышающих напряжение, к которому подключен пробник, повреждений по входу, вызванных воздействием статического электричества, и от воздействия напряжения отрицательной полярности. Светодиод HL3 (желтый) показывает, что устройство подключено к питающему напряжению. Это очень полезно, особенно если для подключения пробника используется не всегда надежные зажимные контакты. Благодаря этой возможности вы будете всегда уверенны, что и пробник, и проверяемый узел подключены к цепям питания с наличием питающего напряжения. Защита от неправильного подключения обеспечивается диодом VD2 и самовостановляющимся предохранителем FU1 (ток удержания 0,1 А, ток срабатывания 0,2 А). Конденсатор С1 – танталовый, С2 – керамический. Они предотвращают влияние пробника на проверяемое устройство по цепям питания. Ток потребления пробником не превышает 10 мА. Яркость свечения индикаторов может быть установлена изменением номиналов резисторов R7, R8, R9. Резистор R1 минимизирует входную емкость пробника. Пороги срабатывания пробника для ИМС 74HCxx, показанного на рис.1, приведены в таблице. Пороги срабатывания установлены с некоторым запасом по типовым значениям логический уровней, необходимым для устранения крайних, предельных состояний.

Пробник может использоваться и с ИМС других семейств, например 74HCU, 74HCT, или 4000.

Работа с ИМС других серий

Элементы резистивного делителя в этом случае могут быть рассчитаны по формулам:

R6 – свободный выбор номинального значения,

R5 = V_H/(V_L/R6)-R6,

R4 = V_dd//(V_L/R6)-R6-R5,

где:

V_dd – напряжение питания;

V_H– типовое пороговое значение для проверки высокого логического уровня для выбранного напряжения питания;

V_L – типовое пороговое значение для проверки низкого логического уровня для выбранного напряжения питания.

Для ИМС серии 4000 рекомендованные значения номиналов делителя будут равны:

R6=8,25 кОм;

R5=30 кОм;

R4=6,2 кОм;

При этом порог обнаружения лог. «1» при напряжении питания 15 В будет на уровне 12,5 В, что несколько превышает установленный для ИМС этой серии допустимый входной лог. «1» при этом напряжении (11 В). Остальные пороги обнаружения логических уровней будут соответствовать спецификации [4] с допустимым запасом.

Все элементы пробника, кроме резистора R1 (этот резистор желательно использовать выводного типа, разместив его не на плате, а установив навесным монтажом непосредственно между щупом и платой пробника), желательно использовать для технологии монтажа на поверхность. Конструкция для пробника может быть взята из статьи [1].

Источник: Радиоаматор №6, 2014
Автор: Владимир Рентюк, г. Запорожье

DIY Tools — создайте свой собственный логический зонд

Наличие под рукой логического щупа всегда необходимо для мастерской, занимающейся электроникой. Но вместо того, чтобы покупать один, почему бы не построить свой собственный за небольшую часть стоимости и заставить его работать через час?

Зачем мне нужен логический пробник?

Осциллографы

чрезвычайно полезны при тестировании и устранении неисправностей цифровых схем. Но для многих осциллограф не может быть решением из-за его цены (от сотен до тысяч долларов) или места на рабочем столе.Первый осциллограф, который у меня был лично, был старым осциллографом 70-х годов, который был слишком громоздким для тесной рабочей зоны.

Для тех, у кого нет прицелов, есть (очень простое) решение. Это устройство не может показать вам, как выглядит форма волны, но оно может сказать вам, является ли сигнал

скидка (0),
по (1),
плавающий (Z) или
колебательный

Устройство называется логическим пробником, и это то, что большинство EE должны иметь на своем рабочем месте.

Преимущество логического пробника в том, что это очень простая схема, которая настолько мала, что ее можно держать как ручку. Это также очень дешево.

Интересно, что осциллограф не всегда покажет, является ли сигнальный провод плавающим. Так что даже с точки зрения измерительных возможностей логический пробник имеет преимущество перед осциллографом!

Схема

Цепь логического пробника состоит из одного четырехгранного логического элемента ИЛИ-НЕ 4001. Первый контур (U1A) — это генератор, а второй контур (U1B и U1C) — моностабильный мультивибратор (он же одноразовый).

Схема логического пробника. Щелкните, чтобы увеличить изображение.

Плавающий вход

Если вход ни к чему не подключен (плавающий), логический вентиль U1A будет генерировать колебания (хотя и очень небольшие колебания с центром вокруг VCC / 2) благодаря R1. Логический элемент ИЛИ-НЕ ведет себя как вентиль НЕ (поскольку оба входа связаны вместе) с выходом, подключенным к входу (через R1). Если на выходе высокий логический уровень, тогда и входное напряжение будет высоким, но если входное напряжение высокое, то выходное напряжение должно быть низким (так как это инвертор).Именно эта установка «не в фазе» вызывает колебания U1A (где частота колебаний определяется резистором R1 и входной емкостью U1A).

Так что же произойдет, когда U1A колеблется (потому что зонд плавает)? Поскольку колебания не идут на VDD и GND (если вы просматриваете выходной сигнал U1A на осциллографе, это будет очень небольшое колебание около VCC / 2), зеленый и красный светодиоды (высокий и низкий, соответственно) будут выключен или затемнен в зависимости от размера R2 и R3.U1B и U1C сконфигурированы как моностабильный мультивибратор (период выключения определяется R4 и C2) с инвертирующим выходным каскадом (U1D), который подключен к светодиоду (D3). Когда выходное напряжение U1A переключается с низкого на высокий, моностабильный срабатывает и включает светодиод (D3), чтобы указать, что входной сигнал изменился. Когда U1A колеблется (поскольку вход является плавающим, а резистор обратной связи R1 заставляет U1A колебаться), моностабильный постоянно запускается U1A, и, таким образом, индикатор колебания (D3) будет оставаться включенным.

Для этой конфигурации цепи период моностабильного выключения составляет приблизительно 0,47 с.

Колебательный сигнал

Когда датчик подключен к колеблющемуся сигналу (который колеблется между VDD и GND), не только индикатор колебания (D3) включен, но также и D1 и D2.

Примечание. Логический пробник также даст вам некоторое представление о рабочем цикле тестируемого сигнала. Если сигнал имеет высокий коэффициент заполнения (например, 90% при отключении 10%), светодиод HI (D1) будет намного ярче, чем светодиод LO (D2).

Сигналы включения / выключения

Когда датчик подключен к сигналу ВКЛ или ВЫКЛ, индикатор колебаний (D3) выключится, потому что моностабильный датчик не срабатывает (поскольку входной сигнал на логический датчик не изменяется). Если вход включен, загорится светодиод HI (D1). Если вход выключен, загорится светодиод LO (D2).

Заземление

Для правильной работы пробника необходимо соединить заземление логического пробника и заземление проверяемой цепи.Здесь в игру вступает опорная площадка 0 В. Эта площадка дает вам место для соединения заземления вашего пробника с землей тестируемой цепи.

Корпус

В зависимости от ваших требований, вы можете собрать логический пробник либо в коробке с разъемами для пробников, либо как автономный инструмент, похожий на ручку. Коробочная версия более удобна при использовании универсальных датчиков, поскольку ее проще использовать. Версия с ручкой, очевидно, сэкономит место и легко поместится в ящике для инструментов, но с таким дизайном есть несколько проблем:

Вы должны обеспечить питание извне с помощью проводов (так как батареи сделают устройство слишком большим).
Вам также необходимо подключить гибкий вывод к точке заземления цепи, что может сделать использование логического пробника неудобным.

Я построил оба, чтобы показать разницу между двумя типами корпусов, но лично я предпочитаю коробочную версию, так как она намного аккуратнее и удобнее. Внутренний аккумулятор и переключатель также делают устройство независимым от внешних источников питания, как мультиметр.

Спецификация — Спецификация

Схема логического пробника

Компонент / Деталь	Ссылка на схему	Кол-во
4001 IC	U1	1
Резистор 1 кОм	R2, R3, R5	3
2.2М резистор	R1	1
4,7 МОм Резистор	R4	1
Конденсатор 100 нФ	C1, C2	2
Зеленый светодиод (3 мм)	D1	1
Красный светодиод (3 мм)	D2	1
Желтый светодиод (3 мм)	D3	1

Корпус корпуса

Компонент / Деталь	Кол-во
Project Box 100x60x25 мм	1
Головка-банан 4 мм — красная	1
Головка-банан 4 мм — черная	1
Переключатель PCB SPDT	1
Стрипборд (обрезать по размеру)	1
Винт М3 10мм (саморез)	4
Суперклей	4

Версия датчика для печатной платы

Компонент / Деталь	Кол-во
Печатная плата (обрезана по размеру)	1
Pogo Pin	1
Красный провод	по мере необходимости
Черный провод	по мере необходимости
Лента электрическая	по мере необходимости

Конструкция

— Коробка

Для создания коробочной версии логического пробника требуются инструменты для механической обработки, чтобы отрезать плату / печатную плату по размеру, просверливать отверстия в схеме для монтажа, просверливать отверстия для светодиодов / разъемов и фрезерные биты, чтобы сделать вырез для переключателя. .Все это можно сделать с помощью дрели, но лучше всего использовать дрель. Показанный здесь вырез в ленточном картоне был сделан с помощью ленточной пилы с последующей опиловкой, чтобы получить прямой край.

Вырез в полосе для батареи PP3 и разъема PP3

Аккумулятор и картон плотно прилегают к корпусу

В картоне есть вырез для батареи PP3, поскольку батарея не помещается в пространстве между картоном и крышкой коробки для проектов.По краям были просверлены четыре отверстия диаметром 3 мм, которые совпадают с отверстиями в проектной коробке (для этого требуются саморезы диаметром 3 мм).

Окончательная разводка с проводами, банановыми розетками и выключателем

Корпус логического зонда завершен — проверка осциллирующего сигнала! Конструкция

— PCB Edition

Версия PCB использует одностороннюю печатную плату со всеми дорожками под ней. Небольшой размер печатной платы (75 мм x 19 мм) делает ее идеальной для портативного использования.

Однако с этой конструкцией есть проблема. Штифты видны снизу, поэтому при удерживании его часто возникают ложные результаты. Чтобы обойти эту проблему, вы можете использовать изоленту и защитить дно, чтобы при удерживании зонда штыри не касались вашей кожи.

Печатная плата односторонняя

В датчике в качестве наконечника датчика используется контактный штифт, который имеет то преимущество, что вы можете вдавить его в контрольную точку, и датчик втянется.Поскольку внутри подвижного штифта есть пружина, контакт между щупом и контрольной точкой является надежным. Было бы неплохо использовать горячий клей или эпоксидную смолу на паяном соединении между выводом pogo и печатной платой. Это связано с тем, что если штырь просто припаян, то единственная механическая прочность обеспечивается за счет адгезии между контактной площадкой и подложкой печатной платы (которая не очень прочная).

Разводка печатной платы — вся эта тяжелая работа по сохранению односторонности и нулевых перемычек!

Использование логического пробника

Использовать логический пробник очень просто:

Убедитесь, что на датчик подается питание (от 5 до 9 В).
Подключите заземление пробника к земле проверяемой цепи.
Проверить цепь.

В таблице ниже показано сочетание светодиодов и их обозначение.

Функция	Красный светодиод	Желтый светодиод	Зеленый светодиод
по телефону	ВЫКЛ.	ВЫКЛ	ПО
выкл.	ПО	ВЫКЛ.	ВЫКЛ.
Осциллирующий	ПО	ПО	ПО
Плавающий	ВЫКЛ	ПО	ВЫКЛ.

Сводка

Завершив проект логического пробника, вы можете тестировать и отлаживать собственные схемы.Конечно, этот проект можно расширить, разработав схему с несколькими входами, как у логического анализатора. Таким образом, вы можете проверить несколько точек одновременно и лучше понять, что на самом деле происходит в вашей цепи.

Попробуйте сами! Получите спецификацию.

6 Идеи схем простых логических пробников

Логический пробник — полезный инструмент для измерения. При проверке цифровых схем.

В качестве счетчика, который используется для измерения мощности в электрических цепях.

Логический зонд обнаружит логическую «1» и «0» или импульс в цифровой цепи.

Он имеет ручку и головку. У него есть штырь для измерения различных частей схем или штифт IC.

И есть светодиодный дисплей, показывающий цифровое состояние как «1» или «0» или импульс.

Перед использованием мы подключим два провода к клемме источника питания. Для питания его цепи.

Могут использоваться как TTL, так и CMOS системы.

Я собираю много типов схем логических пробников.Вы можете легко их построить.

Прочтите по теме: Изучите простой логический вентиль И и ИЛИ без IC

Есть 6 схем, как показано ниже (см. Ниже!)

Схема 1 # Простой логический пробник с использованием IC-4050

Если хотите Схема логического пробника, которая проста и экономит деньги. Эта схема может быть лучшим выбором.

Меня заинтересовала схема. Это дешевый логический пробник, использующий 4050. Его называют CMOS 4050, или CD4050, или LM4050.

Которая является интегральной схемой логики незаглушенного буфера.Я использую только одну часть или только 1/6.

Посмотрите на схему.

Светодиод загорается только при низком логическом уровне «0» на входе.

Цепь 2 # Логический цифровой тестер с использованием LM324

Это схема логического цифрового тестера TTL. И можно использовать для CMOS при входном уровне около 5 В.

Посмотрите на схему

Мы используем интегральную схему LM324 в качестве ключевой схемы. Они управляют всеми светодиодными дисплеями.

Требуется очень низкий ток около 10 мА. Есть потенциометр для регулировки усиления 3-х уровневой цифровой логики.Следующее.

Зеленый светодиод соответствует высокоуровневой логике.
Красный светодиод — логика низкого уровня.
Желтый светодиод горит высоким IMR

Детали другие, пожалуйста, посмотрите на схему.

Цепь 3 # Мини-логический пробник с транзисторной схемой

Если вы ищете простую схему транзисторного логического пробника. Это может быть один хороший выбор.

Подходит для проверки уровней напряжения в цепи TTL.

Имеется 2 светодиодных дисплея для отображения высокого и низкого логического уровня.

Посмотрите на схему.

Когда входное напряжение на наконечнике зонда выше 2,1 В (логика состояния «высокий»).

Транзистор Q1 будет управлять светодиодами LED1 с прямым смещением. Он загорается, показывая логический «высокий» (высокий).

А напряжение коллектора Q1 низкое.

Итак, Q2 не работает. Потому что база-эмиттер транзистора Q2 находится в низком состоянии. И LED2 тоже не светится.

Если входное напряжение изменилось на 0 вольт (логика низкого уровня).Тогда Q1 не ток смещения не работает.

Затем ток течет через R2 к базе Q2. Итак, запускается. Для подачи высокого тока к светодиоду LED2 вместо LED1.

Рекомендуется: 4011 Проекты схемы тонального генератора

Цепь 4 # Состояние светодиода TTL-логика Высокий-низкий контур

Это схема цифрового логического датчика. Почему она особенная, чем другая схема? На 7-сегментном светодиодном индикаторе может отображаться буква «H» или «L». Итак, четко отображайте текст, легко увидеть значение.

Так как, требуется питание 5В. так что он идеально подходит для цифрового TTL.

Работа схемы

Посмотрите на схему ниже.

В нормальном состоянии на входе низкий уровень. И IC1, который является nand gate в негейт. Тогда выход IC1 имеет высокий статус. А Q1 работает при падении напряжения на R2.

Затем высокое напряжение поступает на диоды D1, D2, D3. Для управления светодиодным 7 сегментом отображать букву «L».

Напротив, если на входе высокое напряжение.Это заставляет IC1 менять статус на «Низкий».

Значит, Q1 не работает. Но какой-то сигнал проходит от входа через R5, R6 к сегменту LED 7. И другой сигнал через R3, R4, D4, D5 к сегменту LED 7.

На нем отображаются буквы «H».

И в схему будет подключен резистор R7. Чтобы помочь уменьшить ток, поступающий на светодиодный 7-сегментный индикатор. Он защитит от любых повреждений.

Примечание:
Мы не можем купить 7400 TTL IC. Не беспокойтесь.Можно использовать TTL 74LS00. Я обращаюсь к этой схеме очень просто и к тому же дешево.

Цепь 5 # Звуковой логический пробник на транзисторе BC557

Представьте, что вам в любом случае неудобно пользоваться светодиодным дисплеем.

Это хорошо? Если вместо этого мы используем тоны (высокий или низкий статус).

Посмотрите на схему

В ней используется несколько частей. Так дешево и просто.

Мы используем крошечный динамик для воспроизведения звука с разной скоростью (быстрой и медленной).

Двухтранзистор в схеме (No.BC548 и BC557). Это простой нестабильный мультивибратор.

Тон или частоту можно определить с помощью резистора 100 кОм и конденсатора 10 мкФ.

Причем, динамик служит нагрузкой транзистора Q3 BC557. Ток течет от эмиттера-коллектора и SP1 на землю (отрицательный).

Транзистор BC547 и сопротивлением 10K параллельно резистору 100K.

Они определят уровень напряжения.

Если это высокое состояние (high), BC547 будет работать. И частота повторения увеличивается.Он контролирует высокую частоту на выходе.

Читать далее: Схема управления двухпозиционным тиристором с логическим вентилем IC

Схема 6 # 3 Цепь датчика логического тестера состояния с использованием CD4001

Это схема логического датчика с тремя состояниями.

Работа схемы

Эта схема будет использовать микросхему Nor gate, CD4001. В управлении светодиодным дисплеем.

В случае отсутствия входного сигнала. Входной контакт IC1 / 1 остается в плавающем состоянии. Это создает большой импеданс.Который на нем не загорается светодиод.

В первом случае: Если на входе «0».

IC1 / 1 изменит статус выхода на «1». Это заставляет LED1 погаснуть. Но LED2 загорелся.

Состояние на выводе 5 IC1 / 2 будет «1». Это приводит к тому, что вывод 7 IC1 / 2 всегда находится в состоянии «0».

Это приводит к тому, что IC1 / 3 и IC1 / 4 работают на выводе 11 IC1 / 4, когда «0» загорается LED3.

В секундах, если на входе «1».

IC1 / 1 вернет статус выхода «0». Загорается светодиод LED1.Но LED2 гаснет.

IC1 / 2 получит вход «0». Это заставляет работать IC1 / 2, IC1 / 3. Они представляют собой генератор частоты или схему генератора на IC1 / 4. Управлять током для LED3, и он мигает.

В третьем случае, если вход импульсный.

Это будет попеременно низкий и высокий статус. Он заставляет LED1 и LED2 загораться попеременно в зависимости от скорости этого импульса. Светодиод LED3 будет гореть постоянно.

Заключение

Эти схемы представляют собой интересные концепции. Надеюсь, что друзья смогут им воспользоваться.Некоторые схемы я никогда не пробовал.

Следовательно, возможна ошибка. Если вы попытаетесь получить какие-либо результаты. Пожалуйста, поделитесь с нами.

Вот пара статей по теме, которые вы тоже должны прочитать:

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Простой логический пробник

Джин Эллиот

Несколько быстрых советов по быстрому и простому тестированию ваших проектов электроники / роботов.Мы могли бы все использовать вольт, ом, амперметр, осциллограф, генератор сигналов и т. д. для тестирования наших электронные доски. Теперь уже сказано, действительно ли многие из нас могут себе позволить Понимаешь, как пользоваться всем этим оборудованием, когда только начинаешь заниматься этим хобби? Там это инструмент, который легко сделать, чтобы помочь в этом предприятии, простой логический пробник. Путешествие на местный магазин Radio Shack, Active Electronics, Fryes закупит запчасти, необходимые для начал.

СПИСОК ДЕТАЛЕЙ

1 шт.Красный / зеленый светодиод (светодиод) RS № 276-012
1 шт. проволочная перемычка с мини-крючком из кожи аллигатора RS № 278-1156 или аналог.
1 шт. Резистор 330 Ом 1/4 Вт RS # 271-1315
1 шт. Старая шариковая ручка push to click Junk Drawer
1 шт. Латунный стержень 1/8 дюйма длиной от 1 до 2 дюймов Магазин хобби / товаров для дома

Альтернативой для вышеуказанного является лом или заземление проводки медного дома №10 или №12 «Romex». проволока (можно купить пешком в местном магазине товаров для дома)

СБОРКА

Разберите перо, выбросьте чернильный картридж и снимите узел кнопки.Просверлите отверстие для кнопки, чтобы светодиод плотно прилегал к нему. Заточите латунный стержень напильником. или проволокой romex до заостренной формы (например, заточка грифеля карандаша), просверлите картридж отверстие для плотного прилегания. Вставьте латунный стержень в отверстие так, чтобы он выступал наружу примерно на 1/4 дюйма. Измерьте конусность внутри корпуса ручки до открытия и удалите припой латунного стержня на капле припаяйте к измеренному участку, чтобы стержень не выскользнул. Припаяйте тяжелую проволоку к латунному стержню (или используйте провод «Romex») и к одной ножке светодиода, измеряя провод, чтобы получить плотное прилегание латунного стержня к светодиоду при повторной сборке ручки.То есть: высовывается стержень, тыкается светодиод вне. Просверлите небольшое отверстие для перемычки в нижней половине трубки ручки. Вставьте Проведите и припаяйте перемычку к другой ножке светодиода, изолируйте светодиод и проводку от короткого замыкания вместе (термоусадочная трубка или лента?) Проверьте батарею от 3 до 9 В, защелкнув аллигатор на клемме и касание латуни указывает на другую. Теперь обратное — горит красный путь и зеленый другой. Проверьте питание 12 В, и светодиод загорится оранжевым.

Вы только что создали очень полезный инструмент для тестирования электронных схем.

ПРИМЕНЯТЬ

Прикрепите аллигатора к известному заземлению на вашей цепи и осторожно прикоснитесь к различным точкам. чтобы увидеть, горит ли светодиод, если вы горит постоянно, вы нашли свое + или — напряжение, если мигает, вы обнаружили импульсный или переключаемый сигнал. Вы можете увидеть сигнал ШИМ как нарастающий пульс от низкого до высокого.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вы можете купить это устройство по цене от нескольких долларов за более дешевую версию до много за один со всеми наворотами.Собственный опыт, полученный от домашнего пивоварения поможет в ваших будущих начинаниях в области электроники. Всегда старайтесь не закоротить что-либо и остерегайтесь удара током, если в цепи больше 12 вольт или высокое напряжение в телевизоре, Радио, СВЧ или кондиционеры. (Даже низкое напряжение может вызвать неприятный шок, если достаточно сила тока есть!)

Я не привел точных размеров, так как ваша ручка и электроника могут отличаться от моих. Его можно построить разными способами, и он призван дать вам базовое представление о том, как накапливать знания.Экспериментируйте, пока не найдете то, что вам подходит!

Удачи и наслаждайтесь!

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Я не претендую на звание эксперта по электронике и не имею формального образования в этой области. Пожалуйста, будьте осторожны и не обвиняйте мессенджер ни в каком отказе ваших цепей или нанесении вреда. к вам от использования этой информации.

Логический пробник

. — Проекты и лакомые кусочки Хосе Пино.

Полезный и простой в сборке логический зонд с импульсным инжектором.Схема «цифровой версии» прилагается.

Если вы работаете с цифровыми схемами, TTL или CMOS, вы можете знать, что иногда нелегко диагностировать проблему или знать причину неожиданного поведения в схеме. Это функция логического зонда, он помогает контролировать сигнал при каждом подключении. Поскольку импульсная инжекция включена, она также может помочь отправить некоторые импульсы в схему. Это идеальный инструмент при разработке схем.

Я построил его в 1989 году, когда учился в школе цифровой электронике.Я видел один, который делает то же самое, отслеживает и вводит импульсы, стоимостью в несколько сотен долларов. Я построил свою всего за 7 долларов. У меня нет изображения, потому что это было более 15 лет назад, но я четко помню, что использовал футляр для зубной щетки. Мои друзья были поражены тем, насколько хорошо это сработало.

Вот схема моего логического зонда с импульсным впрыском: [Исправлено, спасибо, Дэйв!]

Как это работает:

Питание логического пробника берется из цепи для контроля.Поскольку используется CMOS, он работает с напряжением от 3 до 15 В. Наконечник подключается к точке в цепи, которую необходимо контролировать. Чтобы ввести импульсы, просто включите переключатель. Импульсная инъекция используется при работе с защелками, триггерами и т. Д.

Вот еще одна версия той же схемы, которая показывает, когда сигнал равен «1», «0» или «P»:

Я больше не использую логический зонд, потому что у меня достаточно компьютеров для использования симуляторов, однако вскоре я начну работать с цифровыми схемами и построю свой собственный логический зонд с импульсным инжектором.

Логический пробник | Модульные схемы

Введение

Лигический зонд — очень простой, но очень полезный инструмент для проектов цифровой электроники. Основной принцип очень прост: вы подключаете его к сигналу в вашей цепи, и он показывает вам уровень сигнала на проводе. Самая простая версия — это драйвер светодиода и светодиод. Если он горит, значит на проводе высокий сигнал, если нет — нет.

У этого простого подхода есть несколько серьезных проблем, которые ограничивают его полезность.Одним из основных ограничений является то, что если высокий уровень на проводе существует только в течение короткого периода времени, светодиод может не загореться или, если он загорится, его яркость настолько мала, что его нельзя будет увидеть. Другая серьезная проблема заключается в том, что он не может различить низкие уровни и отсутствие драйвера на проводе (также называемое высоким импедансом или состоянием «Z»).

Этот проект решает эти проблемы. Он может обнаруживать импульсы длительностью 5 нс и более и отображает три состояния сигнала: низкий, высокий и высокий импеданс.

Характеристики

Три независимых светодиода для трех обнаруживаемых состояний
Более одного входного импеданса 1 МОм
Работа 100 МГц
Растяжение импульса для обнаружения неповторяющихся событий

Лицензия

На этот документ и вся сопроводительная проектная документация (например, файлы схем и печатных плат) распространяется некоммерческая лицензия H-Storm (HSNCL).

Некоммерческая лицензия H-Storm (HSNCL)

Распространение и использование в исходной или двоичной форме или включение в физический (аппаратный) продукт, с модификациями или без них, разрешены только для некоммерческого использования при соблюдении следующих условий:

Перераспределение не дает финансовой выгоды.
должно сохраняться указанное выше уведомление об авторских правах, этот список условий и следующий отказ от ответственности.
Распространение в любой другой форме должно содержать в печатной или электронной форме указанное выше уведомление об авторских правах, этот список условий и следующий отказ от ответственности в документации и / или других материалах, поставляемых с распространением.
Все рекламные материалы, в которых упоминаются особенности или использование этой технологии, должны содержать следующее подтверждение:
Этот продукт включает технологию H-Storm, разработанную Andras Tantos и Modular Circuits.
Ни название Andras Tantos, ни Modular Circuits не могут использоваться для поддержки или продвижения продуктов, производных от или использующих эту технологию, без специального предварительного письменного разрешения.

ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ И ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ АВТОРАМИ «КАК ЕСТЬ» И ЛЮБЫМИ ЯВНЫМИ ИЛИ ПОДРАЗУМЕВАЕМЫМИ ГАРАНТИЯМИ, ВКЛЮЧАЯ, НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЬ, ПОДРАЗУМЕВАЕМЫЕ ГАРАНТИИ КОММЕРЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕННОЙ ПРИГОДНОСТИ.НИ ПРИ КАКИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ ANDRAS TANTOS, МОДУЛЬНЫЕ ЦЕПИ ИЛИ СОТРУДНИКИ НЕ НЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ЗА ЛЮБЫЕ ПРЯМЫЕ, КОСВЕННЫЕ, СЛУЧАЙНЫЕ, СПЕЦИАЛЬНЫЕ, ПРИМЕРНЫЕ ИЛИ КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ (ВКЛЮЧАЯ, НО НЕ ОГРАНИЧИВАЯСЯ, ЗАКУПКИ ТОВАРОВ ИЛИ ПОТЕРИ ИЛИ УСЛУГ; ПРИБЫЛЬ; ИЛИ ПЕРЕРЫВ В ДЕЯТЕЛЬНОСТИ), КАК ВЫЗВАННОЕ И ПО ЛЮБОЙ ТЕОРИИ ОТВЕТСТВЕННОСТИ, ЛИБО ПО КОНТРАКТУ, СТРОГОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ИЛИ ПЕРЕДАЧИ (ВКЛЮЧАЯ НЕБРЕЖНОСТЬ ИЛИ ИНОЕ), ВОЗНИКАЮЩЕЕ ЛЮБОЙ СПОСОБ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИЛИ ТЕХНОЛОГИИ ADOSS ТАКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ.

Описание конструкции

Аналоговый интерфейс

Для обнаружения трех различных состояний на проводе должен использоваться оконный компаратор. Этот компаратор настроен для обнаружения диапазонов допустимых низких и высоких уровней CMOS как высокого и низкого, а также промежуточной области как состояния с высоким импедансом. Этот компаратор питается от широкополосного операционного усилителя, чтобы обеспечить требуемый высокий входной импеданс. Это необходимо, чтобы датчик не мешал драйверам на проводе и не изменял уровни напряжения, устанавливаемые подтягивающими или понижающими резисторами.Вход операционного усилителя смещен к середине его рабочего диапазона, и, поскольку усилитель не является устройством реального времени, входной делитель используется для перемещения входных уровней в рабочий диапазон. Входное сопротивление цепи устанавливается этим делителем выше 1 МОм. Однако это также означает, что вход операционных усилителей будет проходить через чрезвычайно высокий импеданс, поэтому ток смещения на входах усилителя может вызвать значительное падение напряжения. Кроме того, для работы на частотах до 100 МГц необходимо было выбрать усилитель с широкой полосой пропускания.Этим требованиям соответствовал усилитель AD8065 от аналоговых устройств. В конфигурации оконного компаратора используется высокоскоростной двойной компаратор AD8612.

Цифровая логика

Выход оконного компаратора подается через некоторые логические элементы, которые декодируют три различных состояния провода. Эти сигналы затем подключаются к повторно запускаемым монофлопам, построенным на микросхемах 74AHCT123. Эти устройства используются для увеличения длины коротких импульсов до уровня, обнаруживаемого человеческим глазом.Однако выход этих монофлопов вернется к 0 по истечении времени, даже если входной сигнал все еще будет высоким. Конфигурация диодов с проводным ИЛИ используется для управления светодиодами как с входа, так и с выхода монофлопов для получения как импульсных, так и статических показаний.

Варианты питания

Внутренняя схема работает от источника питания 5 В, но имеется встроенный стабилизатор, поэтому схема может питаться от широкого диапазона источников питания. Потребляемая мощность может находиться в диапазоне 50 мА при обнаружении высокоскоростных сигналов.

Внешний вид и работа

Устройство оформлено в виде ручки, на самом деле его можно поместить внутрь большой ручки. Игла на передней панели — это зонд, и ее можно вставить в небольшие переходные отверстия или отверстия на тестируемой печатной плате. На другой конец подается питание на зонд. Обратите внимание, что заземление зонда и тестируемого устройства должно быть каким-то образом соединено для проведения измерений.

Файлы дизайна

Схема и печатная плата в формате PDF (HSNCL)

ТРАНЗИСТОРИЗОВАННЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ TTL

Логический пробник — это переносной пробник в форме ручки, используемый для анализа и поиска неисправностей в логических состояниях «0» или «1» цифровой схемы. В то время как большинство логических пробников получают питание от тестируемой цепи, в некоторых пробниках используются батареи. Их можно использовать для интегральных схем либо TTL (транзисторно-транзисторная логика), либо CMOS (комплементарный металлический оксидный полупроводник). Схема, описанная здесь, может использоваться только для логики TTL и показывает наличие любого состояния (логическая 1 или 0).

Как показано на рис. 1, схема логического пробника построена на четырех транзисторах и нескольких пассивных компонентах. Он использует два светодиода, которые показывают логические состояния 1 (зеленый) и 0 (красный). Зеленый светодиод светится, когда напряжение на наконечнике зонда превышает примерно 2,4 В, а красный светодиод светится, когда это напряжение падает ниже примерно 1,2 В, что достаточно для определения нормальных уровней TTL. Отсутствие светодиода означает, что датчик находится в приостановленном состоянии, т.е. на нем не отображается ни логическая 1, ни логическая 0.

Рис. 1: Схема транзисторного логического пробника

Работа схемы логического пробника проста и может быть разделена на три состояния: пробник приостановлен, конец пробника находится на логической 1, а конец пробника находится на логическом 0.Когда зонд находится в подвешенном состоянии, напряжение перехода резисторов R1 и R2 почти равно напряжению, полученному, когда только R1 и R2 образуют смещение делителя напряжения для напряжения питания. В этом случае переход база-эмиттер транзистора T1 смещен в прямом направлении, поэтому падения напряжения на резисторе R5 (> 0,6 В) достаточно, чтобы транзистор T3 стал проводящим, что, в свою очередь, отключает транзистор T4. В результате красный светодиод (LED2) не светится. Ток, протекающий через R3, почти равен току через R5.Однако это не вызывает достаточного падения напряжения (0,3–0,6 В) на резисторе R3, чтобы транзистор T2 стал проводящим. В результате зеленый светодиод (LED1) не светится. Таким образом, ни один из светодиодов не светится, когда зонд находится в подвешенном состоянии.

Когда на наконечнике пробника находится логическая 1, транзистор T3 смещается в прямом направлении на отсечной транзистор T4. Но это напряжение должно превышать 2,4 В (обычно логика TTL 1 намного выше этого напряжения), это приведет к тому, что через эмиттерный резистор R5 T1 будет протекать больший ток, который также протекает через резистор коллектора R3, вызывая большее падение напряжения на R3.Таким образом, транзистор T2 проходит, и зеленый светодиод (LED1) светится, указывая на наличие логической 1 (высокий уровень) на наконечнике пробника.

Когда на наконечнике пробника установлен логический 0, транзистор T3 отключается, чтобы транзистор T4 стал проводящим. В результате красный светодиод (LED2) светится, указывая на логический 0 (низкий уровень). Из принципиальной схемы легко видеть, что на конце пробника требуется напряжение более 1,2 В для транзисторов прямого смещения T1 и T3, переходы база-эмиттер которых появляются в цепи последовательно.

Логический пробник для наладки и ремонта ZX-Spectrum

Различные конструкции логических пробников

Свой вариант логического пробника

Описание схемы и процесс наладки логического пробника

Логический пробник / Своими руками / Блоги по электронике

Схема простого логического пробника » Паятель.Ру

Простой логический пробник | Для дома, для семьи

Логический пробник на 8 каналов

Индикатор напряжения на светодиодах своими руками

Для чего нужен логический пробник?

Пробник электрика: принцип работы и изготовление

Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?

Заключение

Универсальный логический пробник — Меандр — занимательная электроника

DIY Tools — создайте свой собственный логический зонд

Зачем мне нужен логический пробник?

Схема

Плавающий вход

Колебательный сигнал

Сигналы включения / выключения

Заземление

Корпус

Спецификация — Спецификация

Схема логического пробника

Корпус корпуса

Версия датчика для печатной платы

— Коробка

— PCB Edition

Использование логического пробника

Сводка

6 Идеи схем простых логических пробников

Схема 1 # Простой логический пробник с использованием IC-4050

Цепь 2 # Логический цифровой тестер с использованием LM324

Цепь 3 # Мини-логический пробник с транзисторной схемой

Цепь 4 # Состояние светодиода TTL-логика Высокий-низкий контур

Цепь 5 # Звуковой логический пробник на транзисторе BC557

Схема 6 # 3 Цепь датчика логического тестера состояния с использованием CD4001

Заключение

Простой логический пробник

. — Проекты и лакомые кусочки Хосе Пино.

Полезный и простой в сборке логический зонд с импульсным инжектором.Схема «цифровой версии» прилагается.

Логический пробник | Модульные схемы

Введение

Характеристики

Лицензия

Некоммерческая лицензия H-Storm (HSNCL)

Описание конструкции

Аналоговый интерфейс

Цифровая логика

Варианты питания

Внешний вид и работа

Файлы дизайна

Рекомендации и советы »Примечания к электронике

Как использовать логический пробник: основы

Подключения логического датчика

Начальные настройки для использования логического пробника

Исследования и результаты

ТРАНЗИСТОРИЗОВАННЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЗОНД ДЛЯ TTL

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики