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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Sonde-indicateur pour signaux logiques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Les lecteurs se voient proposer une sonde relativement simple pour vérifier les performances des circuits logiques, la présence et l'évaluation de la durée des séquences d'impulsions. Ceci, bien sûr, n'est pas un oscilloscope, mais une telle représentation visuelle simplifiée des signaux logiques dans le temps est souvent très utile lorsque vous travaillez avec des appareils numériques. Quiconque travaille avec des puces CMOS ou TTL a besoin d'un appareil fiable, bon marché et facile à utiliser pour tester et régler les appareils logiques. L'objectif de créer un tel dispositif a été poursuivi par l'auteur lors du développement de sa sonde logique. Ainsi, dans un oscilloscope à matrice d'impulsions [1], une mesure d'amplitude est fournie. En réalité, cette propriété n'est pas requise pour détecter et indiquer des impulsions dans les microcircuits TTL et CMOS courants, et. l'excluant. peut simplifier considérablement l'appareil, réduire ses dimensions. L'appareil, nommé par l'auteur comme indicateur de sonde logique (ci-après, par souci de brièveté - la sonde), vous permet d'observer les signaux logiques déployés dans le temps et présente les éléments suivants caractéristiques techniques:
Il est possible d'utiliser l'appareil comme source de fréquence stable. Le principe de fonctionnement de la sonde est que les niveaux logiques du signal d'entrée sont stockés séquentiellement dans le temps dans le registre à décalage et affichés sur l'indicateur. La sonde, dont le schéma de principe est illustré à la fig. 1 se compose d'un certain nombre des unités fonctionnelles suivantes. L'oscillateur à cristal maître pour une fréquence de 1 MHz est réalisé sur les éléments DD2.1, DD2.2. diviseur de fréquence - sur les microcircuits DD4 et DD6. Le dispositif de commande, composé d'une gâchette de démarrage et d'une clé, est monté sur les éléments DD1.3, DD1.4. Le shaper d'impulsions courtes est réalisé sur DD2.4-DD2.6 et C4, R4, le shaper d'entrée est sur DD1.1. Les registres de balayage série sont assemblés sur des microcircuits DD3, DD5, DD7. L'indicateur est une ligne de LED HL1 - HL24.
Montré sur la fig. 1, le circuit de l'appareil correspond à la variante à 24 comptes, bien que l'auteur ait réalisé une sonde indicatrice à 48 comptes et que certaines des informations données ci-dessus se réfèrent à cette dernière variante. Une augmentation du nombre de lectures est obtenue en introduisant des registres et des LED supplémentaires. L'oscillateur à quartz est assemblé selon un schéma bien connu. Des impulsions d'une fréquence de 1 MHz provenant de la broche 10 DD2.3 sont envoyées à l'entrée du SR (broche 2) d'un compteur BCD à cinq bits DD4. Il est activé en mode décimal en utilisant le cinquième chiffre pour augmenter la plage de balayage. Ainsi, le compteur divise la fréquence initiale par 10 et 20. L'activation du compteur selon le schéma standard n'a pas assuré son fonctionnement stable. Par conséquent, l'entrée de commande CN (broche 3) du compteur est connectée à la sortie du troisième chiffre (broche 12), comme recommandé dans [2] à l'entrée de l'élément logique DD1. Son autre entrée est reliée à une bascule RS commandée par le bouton Start SB10. Lorsque le bouton est enfoncé, le passage des impulsions d'horloge à travers DD20 est autorisé. Ensuite, ces impulsions sont raccourcies par la chaîne de différenciation C100R200, formée par les inverseurs DD1.4-DD1 et envoyées aux entrées de synchronisation des registres DD1.4, DD4, DD4. Les signaux logiques étudiés sont transmis à l'inverseur DD1.1 et, en fonction de la position de l'interrupteur SA1. passer à l'entrée du registre des informations sous forme directe ou inversée. Lorsqu'une impulsion de synchronisation apparaît sur les registres, le niveau logique actuellement en vigueur à son entrée est écrit dans la première cellule (bit) du registre. Lors de l'enregistrement de la lecture suivante, les informations sur les précédentes sont transférées aux cellules suivantes. Chaque puce de registre à décalage se compose de deux sections de quatre bits. Par conséquent, l'entrée d'information D (broche 15) de la section suivante est connectée à la sortie (broche 10) du quatrième bit de la section précédente. Ainsi, trois puces de registre permettent de mémoriser 24 lectures du niveau du signal logique. Étant donné que les puces CMOS ont un courant de sortie plus important dans l'état du journal. 0, Les LED sont connectées entre les sorties des microcircuits et l'alimentation plus. Comme il est plus courant de voir un niveau haut dans un indicateur lumineux, en mode d'indication directe (commutateur SA1 en position "D") le signal d'entrée est inversé par l'élément DD1.1. Lorsque le bouton SB1 ("Start") est enfoncé, les informations sont écrites dans les registres, après l'avoir relâché, l'enregistrement ne se termine qu'après que la première des impulsions enregistrées ait atteint le dernier bit du registre DD7 et bloque le passage des impulsions d'horloge en commutant le déclencheur de démarrage DD3, DD1.3 via le condensateur C1.2 .XNUMX à l'état d'origine. Lors de l'évaluation des lectures de l'indicateur, il faut tenir compte du fait que les états des LED correspondent aux niveaux logiques à l'entrée de la sonde au moment de l'arrivée des prochaines impulsions d'horloge. Si le commutateur SA3 est réglé sur la position "1 µs" et que cinq LED sont allumées à la suite, la durée d'impulsion est d'environ 5 µs. Si toutes les LED sont allumées, passez à une période de balayage plus longue. Un commutateur supplémentaire SA2 ("Control 0.1 ms") a été introduit pour contrôler l'opérabilité de l'appareil. Dans ce cas, des impulsions sont envoyées à l'entrée de la sonde à partir de la sortie 11 du compteur DD6. Ils ont un rapport cyclique de 5, c'est-à-dire qu'un journal est actif pendant 20 ms. 1 et plus 80 ms - log. 0. La prise XS1 dans la version décrite de la sonde 24 points est utilisée pour émettre des impulsions de commande vers les microcircuits testés lorsque le bouton "Démarrer" est enfoncé. Une augmentation du nombre de LED permet d'augmenter la précision de mesure de la durée d'impulsion. Un dispositif à 48 points nécessite l'ajout de trois microcircuits 564IR2 connectés de manière similaire aux registres DD3, DD5, DD7 sans inverseur d'entrée. Une variante de la sonde avec un indicateur pour 48 diodes disposées en deux lignes identiques peut être utilisée en double faisceau 24 points et en simple faisceau 48 points. Lorsque les entrées principale et supplémentaire (sans onduleur) sont connectées pour afficher un signal et lorsqu'une ligne est allumée pour afficher le signal direct, et la seconde - le signal inverse, une impulsion est affichée sur l'indicateur, comme sur l'écran de l'oscilloscope . Lors de la connexion de l'entrée d'un bloc de registres supplémentaire à la sortie du 24e bit du registre, nous obtenons un indicateur pour 48 comptes, et l'impulsion est observée dans la polarité déterminée par le commutateur SA1. Pour travailler avec des microcircuits TTL, une tension d'alimentation stabilisée de 5 V est nécessaire. À propos des détails de construction. La sonde utilise des LED AL102BM (dans un boîtier métallique) et des résistances MLT 0,125. condensateurs C2 - KM-6, C3 - KM-5b, C1 - K50-35 ou autres de petite taille. Résonateur à quartz - RG-06 à une fréquence de 1000 kHz. Boutons SA1, SA2 et SВ1 - MP7. Commutateur SAZ - MPN-1 pour dix positions ou similaire. Douille XS1 - petite taille pour une broche d'un diamètre de 1 mm. Des pièces de rechange avec des spécifications appropriées sont possibles, ce qui affectera probablement les dimensions du PCB et du boîtier. Les microcircuits de petite taille de la série 564 ont des fils plans. Lors du remplacement des microcircuits, il est conseillé de choisir la série 164. Il n'y a pas de compteurs IE561 dans la série K2, ils sont remplacés par un analogique de la série K176. Bien que de nombreux microcircuits de cette série fonctionnent à une tension de 5 V, une vérification préalable de leurs performances à une alimentation réduite est nécessaire. La fréquence de l'oscillateur maître ne doit pas dépasser 5 MHz, cette limitation est liée à la fréquence de commutation maximale des puces CMOS. Cependant, il faut être conscient de l'inconvénient possible de compter la durée d'impulsion à une valeur non multiple de la fréquence du résonateur et se concentrer davantage sur la pratique de la mesure. Par exemple, si vous devez souvent mesurer des impulsions de longue durée, la fréquence du générateur peut être choisie en dessous de celle spécifiée, et vice versa. Le circuit imprimé de la sonde à 24 LED est illustré à la fig. 2. La planche est en fibre de verre double face de 1 mm d'épaisseur. Les trous de transition sont percés avec un foret d'un diamètre de 0.6 mm. La planche a deux trous d'un diamètre de 3 mm. Un - fixation, le second - pour le retrait de la douille; il est attaché au couvercle supérieur du boîtier. Quatre trous d'un diamètre de 1 mm sont conçus pour la fixation des boutons MP7 avec des rivets en fil de cuivre.
Le commutateur SA1 est installé au verso de la carte, à l'opposé du commutateur SA2. Deux curseurs de fixation des micro-interrupteurs sont usinés avec une lime aiguille en plastique. Le ressort du bouton SВ1 est fabriqué à partir de la plaque de contact du relais de type RPU, le bouton de démarrage est en textolite. Sur la fig. 3 montre la carte de circuit imprimé de l'indicateur (pour 24 LED) avec la disposition des éléments dessus. Lors de l'installation, installez d'abord les LED comme ceci. pour que leurs boîtiers ne se touchent pas, les résistances sont ensuite soudées du côté des conducteurs imprimés.
Le corps est collé avec de la résine époxy en fibre de verre. Des trous sont percés dans le boîtier pour fixer la sonde, les curseurs, l'interrupteur et trois trous pour les vis de fixation. Ils sont installés comme suit: l'un est au centre et une planche avec des éléments est fixée dessus, les deux autres sont sur les bords. À l'endroit où la carte est fixée, il y a une plage de contact à travers laquelle la vis est connectée à un bus d'alimentation commun. Sous l'écrou de cette vis, un fil avec une pince crocodile est fixé pour se connecter au fil commun de l'appareil testé. L'appareil a été monté avec du fil MGTF-0,07. La carte est installée dans le boîtier avec les éléments vers le bas, la carte d'indication est posée sur le dessus sans fixation et pressée avec son couvercle supérieur, qui a des trous pour les LED. La sonde est connectée au bloc d'alimentation avec un fil MGTF-0,07. littérature
Auteur : N.Zaets, région de Belgorod
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