Главная » » Универсальный пробник с цифровой индикацией
00:39
Универсальный пробник с цифровой индикацией
Логические пробники существенно облегчают налаживание цифровой аппаратуры, и один из критериев, по которому можно оценить их достоинства,— это универсальность использования. Оптимальным можно назвать пробник, способный измерять уровни в приборах, собранных на микросхемах любой логики или структуры, и рассчитанный на питание как от внутреннего, так и от внешнего источника. Именно такое устройство и предлагается для повторения. Пробник измеряет логические уровни напряжения в аппаратуре, собранной на микросхемах ТТЛ, РТЛ, ДТЛ, структуры МОП (КМОП) и индицирует результат измерения в цифровом виде. Он питается от встроенной батареи напряжением 9 В или от внешнего источника напряжения 5... 18 В (им может быть проверяемое устройство или. лабораторный блок питания). Пробник индицирует три состояния сигнала на входе: отсутствие напряжения при сопротивлении в цепи не менее 700 Ом (на индикаторе светится символ в виде части буквы Н, без левой черты) напряжения низкого (светится цифра 0) и высокого (светится цифра 1) уровней. Чувствительность по уровню 1—2 В. Потребляемый от источника питания ток — не более 80 мА. Принципиальная схема пробника изображена на рис. 1. Элементы DD1.1 —DD1.3 играют роль инверторов, разделяющих входную цепь и выходные каскады, а элемент DD1.4 обеспечивает операцию логического умножения сигналов с инвертированием на выходе. Транзисто- ры. VT1—VT3 работают в ключевом режиме. Результат измерения индицируется полупроводниковым знакосинтезирую-щим индикатором HG1. Стабилитрон VD1, транзистор VT4, резистор R8 образуют простейший стабилизатор. Питание с внутреннего источника на внешний переключают тумблером SA1. В его положении, показанном на схеме, пробник выключен или работает от внешнего источника, подключаемого к розетке XS1. Для работы с пробником включают питание и подсоединяют щупы ХР1 и ХР2 к проверяемой цепи. При неподключенном пробнике или отсутствии сигнала на входе элемент DD1.1 находится в нулевом, а элементы D01.2 и DD1.3 — в единичном состояниях (исходные). Транзистор VT2 открыт и выводы 1, 6, 7, 14 индикатора HG1 оказываются соединенными с общим проводом. При этом элементы a, d е и f индикатора не светятся. Транзистор VI1, наоборот, закрыт. В результате на обоих входах элемента DD1.4 устанавливается уровень 1, а на выходе — уровень 0. Поэтому транзистор VT3 также закрыт и ток от источника питания протекает через ограничительный резистор R6 и элемент g, вызывая его свечение. Элементы b и с подключены через ограничительный резистор R7 непосредственно к плюсовому проводу питания, и светятся постоянно. Следовательно, при отсутствии сигнала на входе пробника на индикаторе светятся элементы Ь, си g, образуя ранее указанный символ в виде части буквы Н, без левой черты. Появление на входе пробника напряжения высокого уровня не изменяет состояния элементов DD1.1—OD1.3, но приводит к открыванию транзистора VT1. На выводе Я элемента DD1.4 появляется напря- жение низкого, а на его выходе — высокого уровня, и транзистор VT3 также открывается. В результате элемент g индикатора гаснет и на нем отображается цифра 1. При наличии на входе пробника напряжения низкого уровня транзистор VT1 закрыт, а элементы DD1.1—DD1.3 переключаются в состояния, противоположные исходным. Одновременно элемент DD1.4 переключается в нулевое состояние, так как на его входах устанавливаются напряжения разных уровней. Транзистор VT2 закрывается, a VT3, наоборот, открывается. На индикаторе HG1 гаснет элемент g и светятся элементы a, d, e и f, образуя вместе с элементами b и с цифру 0. Бели на вход пробника поступает импульсный сигнал, то на индикаторе также появляется изображение нуля, нф при этом элементы b и с светятся ярко, а элементы a, d, е и f — заметно слабее. Кроме деталей, указанных на схеме, можно применить микросхемы К158ЛАЗ, К555ЛАЗ, светодиодные знакосинтезирую-щие индикаторы АЛ С 333 В, АЛС334А, АЛС334В, АЛС335А, АЛС335В, транзисторы (VT1 — VT3) серий КТ601, КТ603 с любым буквенным индексом или КТ608Б и (VT4) КТ602АМ или КТ805(М), КТ815, КТ817, КТ819 с любым буквенным индексом, стабилитрон КС147А. Постоянные резисторы — любые малогабаритные, подстроеч-ный (R2) — СПЗ-16. Батарея питания напряжением 9 В — «Корунд» или аналогичная ей фирмы «TOSHIBA». Тумблер SA1—МТ1, МТД1 или ПДМ. Щупы ХР1 и ХР2 — от любого измерительного прибора, щуп ХР1 желательно иметь с длинной ручкой. Розетка XS1 — РПН-1-1. Все детали пробника размещены на печатной плате из одностороннего фольгированно-го стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Бе чертеж показан на рис. 2. Розетку XS1 и тумблер SA1 крепят в левой части печатной платы на двух металлических уголках. Щуп ХР1 фиксируют в правой части платы двумя скобами. Планку с токосъемниками для подключения батареи питания припаивают к плате двумя отрезками медного луженого провода диаметром 1 мм. После соединения с токосъемниками. батарею закрепляют на плате обычной хозяйственной резинкой, поместив между ними картонную или фторопластовую прокладку, предохраняющую печатные проводники от замыкания. Щуп ХР2 снабжают многожильным изолированным проводом длиной 300...400 мм. На щупе желательно разместить зажим «Крокодил». Транзистор VT4 устанавливают на металлическом (дюралюминиевом) теплоотводе размерами 25X25 мм и толщиной 4...5 мм. Его крепят со стороны печатных проводников, как показано на рис. 3. Между платой и теплоотводом помещают изоляционную прокладку из гетинакса или пластмассы толщиной 3...5 мм прямо-, угольной или цилиндрической формы с отверстием посредине. В теплоотводе также сверлят отверстие того же диаметра (2,5 мм). Весь узел скрепляют винтовым соединением с разрезной шайбой. Соединительные провода со стороны печатных проводников пропускают на другую через специально предназначенное для этого отверстие. Налаживание пробника сводится к установке порога срабатывания транзистора VT1. Для этого должок подстроечного резистора R2 помещают в правое по схеме положение и включают питание. При этом на индикаторе должна засветиться цифра 1. Далее плавно перемещают движок резистора, пока не начнется свечение элемента g индикатора. В этом положении движок оставляют. Корпус пробника может быть любой конструкции. Однако желательно, чтобы он имел форму пенала с уменьшающимися вни- -зу гранями — с устройством такой конфигурации работать удобнее. В верхней части корпуса необходимо проделать отверстия для розетки XS1 и тумблера SA1, а в нижней — для щупа ХР1 и соединительного провода щупа ХР2. На лицевой панели нужно вырезать отверстие для наблюдения за индикатором. Его можно закрыть тонкой прозрачной пленкой синего цвета или слегка закопченым органическим стеклом. Для работы от внешнего источника питания нужно изготовить соединительный шнур. На одном конце его снабжают наконечниками (зажимы «Крокодил») для подключения к источнику питания, а с другого — вилкой РШ2Н-1-5 для соединения с розеткой XS1 пробника.
