Logická sonda s detekciou pulzu: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

DRUHÝ TRANSISTOR LOGC PROBE predstavený jazzzzz

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

je jednoduchý - ale nie hlúpy - funguje veľmi dobre pri určovaní logickej úrovne TTL a CMOS. Hlavným problémom pri testovaní digitálnych obvodov je detekcia impulzov a závad. SONDA LOGCOVÝCH DVOJ TRANZISTOROV

• zlyhá pri frekvenciách nad 500 kHz a
• 1ms závadu nie je možné vidieť.

Krok 1: Detekcia impulzov

Tento problém rieši obvod pozostávajúci z MOSFET, dvoch diód, dvoch kondenzátorov, diódy LED a rezistora.

Ak sonda zistí impulz, LED dióda bude 1 sekundu svietiť. Dobrá správa: detekuje jeden impulz až do 100ns.

Krok 2: Ako to funguje

Zvyšujúca sa hrana impulzu zaťažuje dva kondenzátory cez C1 - D3 - C2. Napätie na C2 stúpa oveľa viac ako na C1. Napätie na C2 je napätie brány MOSFETu. MOSFET sa zapne a rozsvieti sa LED dióda.

Kondenzátor C1 je vybíjaný zvodovým prúdom diódy D3. MOSFET sa vypne, keď je vybitý C2.

Klesajúca hrana vstupného signálu vybíja C1 cez diódu D2.

Časovanie nie je veľmi dobre určené, pretože závisí od diódy D3. Možno bude potrebné vymeniť kondenzátory: nie C2 a/alebo C1 = 100 pF. Problém by mohol vyriešiť odpor 20 MΩ, ale nákup nie je ľahký.

Krok 3: Testovanie detektora pulzu na doske na chlieb

Na obrázku vpravo je detektor pulzu.

LED dióda takmer svieti. Je to preto, že obvod je veľmi citlivý. Medzi vstup a zem musíme vložiť odpor.

Pripojením vstupu k kladnému zdroju sa na jednu sekundu rozsvieti LED dióda. Tento čas závisí od kondenzátora C2. Okruh stále funguje bez C2. LED dióda sa rozsvieti kratšie. Príčinou je kapacita brány MOSFETu.

Ak sú na vstupe impulzy, LED dióda nepretržite svieti. Pri frekvencii pod 1 Hz bliká.

Stále svieti na 20 MHz.

74HC00 na ľavej strane generuje veľmi krátke impulzy.

Krok 4: Testovanie veľmi krátkeho pulzu

Potrebujeme obvod generujúci veľmi krátke impulzy.

Používame dve brány NAND 74HC00. Brána IC2A invertuje vstup T. Druhá brána nie je ((nie T) a T). To je vždy 1. Brána IC2A potrebuje určitý čas na vygenerovanie výsledku. Ak T bolo 0 a zmení sa na 1, potom IC2A je krátky čas stále 1 a brána IC2B dostane na krátky čas a 1 na oboch vstupoch. IC2B generuje krátky bod 0. Tento hrot je v rozsahu 10 ns.

Profesionálny detektor hrotov detekuje hrot 10 ns, ale náš. Hrot môžeme natiahnuť pomocou kondenzátora C2 = 100 pF na výstupe IC2A. Potom je špička asi 200 ns.

Náš detektor hrotov detekuje hroty 200 ns.

Krok 5: Vylepšená logická sonda s dvoma tranzistormi

Logická sonda jazzzzz

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

je možné zlepšiť.

Vložíme ešte jeden odpor a zener (D1).

Zener obmedzuje napätie na 3,3 V. Potom LED diódy nikdy nezhasínajú pri napätí nad 4V. Zener zlepšuje detekciu LOW.

U0 = Uz - Uled - Ube = 3,3V - 2,2V - 0,6V = 0,5V

To je v rozsahu 0,4V až 0,8V TTL Low. Napätie na zelenej LED je 2,2V.

Úroveň HIGH závisí od napätia červenej LED a je

U1 = Uled + Ube = 1,8V + 0,6V = 2,4V.

Toto je vysoká úroveň TTL.

Dôležitý je zener 3,3V. Použiť je možné ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B alebo 1N4728A.

Krok 6: Spojte to dohromady

Ak spojíme pulzný detektor a tranzistorovú logickú sondu, dostaneme užitočnú logickú sondu. LED4 nielen vložila, aby chránila LED3 pred opačnou polaritou, ale aby to aj naznačila.

Rozloženie logickej sondy je navrhnuté pre BC337 a BC327. Plochá strana tranzistorov je na doske PC. 2N4401 a 2N4403 budú tiež fungovať, ale pripnutie je obrátené. Preto musia byť vložené okrúhlou stranou nadol.

Logická sonda je postavená na doske vero a vložená do priehľadnej zmršťovacej trubice.

Krok 7: Výsledky

Logická sonda

• je veľmi lacný, len niekoľko centov
• pracuje pri 3V až 12V

• detekuje úrovne TTL a CMOS

  • Nízke pri 3,3 V = 0,5 V.
  • Nízke pri 5,5 V = 0,7 V.
  • Vysoká pri 3V až 12V = 2,2V
• je chránený proti spätnému napätiu až do 12V a
• vstupné napätie -12V až +12V

• detekuje

  • Nízka/Vysoká (zelená/červená LED) až 100 kHz pri 3,3 V a 500 kHz pri 5 V.
  • jednotlivé impulzy až do 200ns
  • frekvencie až 20 MHz (modrá LED)

• kreslí

  • napájací prúd menší ako 7mA @ 5V
  • vstupný prúd menší ako 25 µA
• má vstupnú kapacitu asi 150 pF.

Krok 8: Ďalšie informácie

Môžete získať viac informácií (v nemčine) o logických sondách

Veľmi jednoduchá logická sonda 2 LED diódy a 2 odpory:

• Logická sonda detegujúca 10ns:

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

• Ako zistiť hroty:

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