Sonda lógica simple

Esquema de sonda lógica para solucionar problemas de circuitos digitales, una descripción de sus capacidades y métodos para trabajar con una sonda.

Es bien sabido que para la reparación y el establecimiento de circuitos electrónicos digitales es necesario osciloscopio. Por supuesto, ahora esos días ya pasaron cuando era necesario reparar computadoras grandes en fábricas. Pero había dispositivos para varios propósitos en microcontroladores, microcircuitos especializados, una gran cantidad de dispositivos que utilizan microcircuitos digitales con un pequeño grado de integración (no todas las empresas y organizaciones lograron adquirir equipos modernos importados).

Es imposible ver los procesos que ocurren en circuitos pulsados ​​con un avómetro convencional y sacar conclusiones sobre el funcionamiento del circuito en su conjunto. Pero el osciloscopio no siempre está a la mano. En este caso, la sonda lógica descrita puede ser de gran ayuda.

Se han descrito muchos dispositivos similares en la literatura, y todos ellos con el mismo propósito todavía tienen parámetros completamente diferentes: hay algunos que son simplemente inconvenientes e incomprensibles para trabajar. Dichas sondas fueron producidas por la industria nacional hasta finales del siglo pasado.

Durante muchos años tuve la oportunidad de utilizar una sonda lógica, cuyo diseño se describe a continuación. El circuito ha demostrado ser confiable y fácil de usar.

La principal diferencia entre este esquema y otros similares es el número mínimo de piezas con capacidades bastante amplias. Una de las características del circuito es la presencia de una segunda entrada, que a veces le permite prescindir de un osciloscopio de dos haces.

Sonda Lógica Esquema Eléctrico

Descripción del concepto.

La fuente de alimentación de la sonda (+ 5V) se realiza desde el circuito bajo prueba.

La señal estudiada se alimenta a la base de los transistores de entrada VT1, VT2, diseñados para aumentar la resistencia de entrada del dispositivo. Además, a través de los diodos VD1, VD2, la señal pasa a elementos lógicos D1.2, D1.3, D1.4, que iluminan los LED rojo y verde.

Técnicas para trabajar con una sonda.

El brillo del LED rojo indica la presencia de 1 unidad lógica en la entrada, y verde - cero lógico.

Para la sonda descrita, el voltaje cero lógico es 0 ... 0.4V, y el voltaje de la unidad lógica es 2.4 ... 5.0V. Si la entrada 1 de la sonda no está conectada a ninguna parte, ambos LED están apagados.

En el caso de que la entrada 1 esté conectada al circuito bajo prueba y ambos LED estén apagados, podemos suponer que hay un mal funcionamiento. Este nivel se llama "gris".

Además de mostrar niveles lógicos de cero y uno, la sonda también puede indicar la presencia de pulsos. Para estos fines, se utiliza un contador binario D2, a cuyas salidas están conectados los LED amarillos HL1 ... HL4.

Con la llegada de cada pulso, el estado del contador aumenta en uno. Si la frecuencia de repetición del pulso es pequeña, puede ver los LED del contador parpadeante, incluso si el pulso que dura varios microsegundos aparece una vez por segundo o incluso menos. Tal proceso solo se puede solucionar con la ayuda de un osciloscopio de almacenamiento, un dispositivo bastante costoso y raro.

Cuando los pulsos siguen a una frecuencia alta, parece que los LED HL1 ... HL4 se iluminan continuamente, aunque en realidad están iluminados por pulsos.

Por la naturaleza del brillo de los LED rojos y verdes, uno puede evaluar aproximadamente la forma de los pulsos. Si el brillo de ambos LED es el mismo, la duración del pulso (log. 1) es igual a la duración de la pausa (log. 0). Un brillo más intenso del LED rojo indica que la duración del pulso (log. 1) es mayor que la duración de la pausa (log. 0) y viceversa.

La relación del pulso a la pausa puede ser tal que se note el brillo de un solo LED. Pero si al mismo tiempo el contador continúa contando, entonces hay pulsos.El botón S1 se usa para reiniciar el contador: si después de presionar y soltar los LED HL1 ... HL4 se apagan y no cambian su estado, entonces no hay pulsos, y la sonda simplemente muestra un nivel lógico de cero o uno.

Algunas palabras sobre los detalles.

Los diodos VD1, VD2 se pueden reemplazar por cualquier diodo pulsado de baja potencia. Solo en este caso debe recordarse que VD1 debe ser silicio y VD2 debe ser germanio: son ellos quienes separan el nivel de cero y la unidad. Los transistores pueden estar con cualquier índice alfabético o reemplazarse con KT3102 y KT3107.

Los chips se pueden reemplazar por análogos importados: K155LA3 en SN7400N y K155IE5 en SN7493N.

El diseño de la sonda es arbitrario, pero es mejor hacerlo utilizando un circuito impreso en forma de sonda, colocado en una caja de plástico adecuada.

Cuando trabaje con una sonda, debe monitorear cuidadosamente para no conectar la alimentación a los circuitos con un voltaje de más de 5 V, y tampoco tocar dichos circuitos con una sonda de medición. Dichos toques conducen a la reparación del dispositivo.

Boris Aladyshkin