Устройство для контроля логических состояний цифровых схем

,11137 С 01 К 31 ОСУДАРС О ДЕЛА ЕННИЙ НОМИТЕТ СССЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ РСК СВИДЕТЕЛЬСТВ тельного выводов коллекторами сопервый и второй . ами для подключеи отрицательного жит ел ного и отриц ика питания, твенно через оры - с клем ложительного источ ответ ния п ыводов источ ход элемента ка питания, первыиИЛИ-НЕ соединен с коло транзистора, втоинвертор - с коллекто ектором перво ой вход через ом второго тр ходом элемент нзи ора,. выход - с кации, соединен ой для подклюа источни н ного выходом счения положител лемм ьного вывод питания(71) Республиканское управление медицинской техники "Азермедтехника" и Центр методологии изобретательства (53) 621.3 17.79(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 612412, кл. 6 05 В 23/02, 1978.2, Пробник в составе комплекта испытательных тестеров КИТ, Техническое описание, 198 1 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ЦИФРОВЫХ СХЕМ, содержащее ограничительный резистор, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, щуп, клеммы для подключения положительного и отрицательного выводов источника питания, соединенные с соответствующими выводами питания эмиттерного повторителя, блока анализа, блока индикации, элемента памяти, формирователя импульсов и дискриминатора уровней, соединенного входом с входом Формирователя импульсов, выход которого соединен через элемент памятис первым входом блока индикации,соединенного вторым входом черезблок анализа с выходом дискриминатора уровней, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппениянадежности устройства, в него введены первый и второй резисторы,первый и второй транзисторы, соединенные эмиттерами через ограничительный резистор с щупом, через эмиттерный повторитель - с входом дискриминатора уровня, базами - соответственно с клеммами для подключения поло 1113756Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может найти применение при разработке, наладке и ремонте цифровых измерительныхустройств и ЭВИ.Известно устройство для контролялогических состояний цифровых схем,содержащее логический блок, блокиндикации, формирователь импульсов,элемент памяти и инвертор1 3. 10Недостатком известного устройстваявляется его недолговечность, ввидуотсутствия защиты от аномального входного сигнала превышающего допустимоезначение, 15Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для контролялогических состояний цифровых схемсодержащее ограничительный резистор, элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, щуп,20клеммы для подключения положительногои отрицательного выводов источникапитания, соединенные с соответствующими выводами питания эмиттерного25повторителя, блока анализа, блока индикации, элемента памяти, формирователя импульсов и дискриминатора уровней, соединенного входом с входомформирователя импульсов, выход которого соединен через элемент памятис первым входом блока индикации, соединенного вторым входом через блоканализа с выходом дискриминаторауровней 23,Недостатком такого устройства 35является низкая надежность, обусловленная тем, что попадание на входустройства напряжений больше допусти-мых приводит к отказу его входныхблоков, поскольку вход устройствав этом случае не отключается от контролируемой цифровой схемы.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем,5что в устройство для контроля логических состояний цифровых схем, содержащее ограничительный резистор,элемент ИЛИ-НЕ, инвертор, щуп, клеммы для подключения положительногои отрицательного выводов источникапитания, соединенные с соответствующими выводами питания эмиттерногоповторителя, блока анализа, блокаиндикации, элемента памяти, формирователя импульсов и дискриминаторауровней, соединенного входом с входом формирователя импульсов, выход которого соединен через элемент памяти с первым входом блока индикации,соединенного вторым входом черезблок анализа с выходом дискриминатора уровней, введены первый и второй резисторы, первый и второй транзисторы, соединенные эмиттерамичерез ограничительный резистор с щупом, через эмиттерный повторитель -с входом дискриминатора уровня, база"ми-соответственно с клеммами для подключения положительного и отрицательного выводов источника питания, коллекторами соответственно через первыйи второй Резисторы - с клеммами дляподключения положительного и отрицательного выводов источника питания,первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединенс коллектором первого транзистора,второй вход через инвертор - с коллектором второго транзистора, выход -с входом элемента чндикации, соединенного выходом с клеммой для подключе".ния положительного вывода источникапитания.На чертеже приведена блок-схемаустройства,Устройство содержит дискриминаторуровней 1, блок анализа 2, формирователь импульсов 3, элемент памяти 4блок индикации 5, эмиттерный повторитель 6, ограничительной резистор 7,первый 8 и второй 9 транзисторы,инвертор 10, элемент ИЛИ-НЕ 11, элемент индикации 12, щуп 13, клеммыдля подключения отрицательного 14и положительного 15 выводов источникапитания, первый 16 и второй 17 резисторы.Устройство работает следующимобразом,В режиме нормальной эксплуатации, когда напряжение на щупе 13 находится в пределах 0-(+ЕД транзисторы 8 и 9 заперты, Падение напряжения от нормального входного сигналана ограничительном резисторе 7 способствует надежному запиранию транзисторов 8 и 9, так как их базовыевыводы подключены к клеммам 14 и 15,имеющим соответственно потенциалы0 и +Ел,ш. Входной сигнал поступаетполностью на эмиттерный повторитель6, а с его выхода - на вход дискрими"натора уровня 1 и вход формирователя импульсов 3, При контроле статических состояний цифровых схем формирователь импульсов 3 не вырабатывает1113 756 20 зимпульсов, и дискриминатор уровня 1 совместно с блоком анализа 2 анализируют входное чапряжение и выявляют обрыв цепи, логический нуль, логическую единицу, выдавая соответствующие сигналы на блок индикации 5. При контроле динамических состояний циФровых схем входной импульс, пройдя через ограничительный резистор 7 и эмиттерньп повторитель О 6, Формируется в Формирователе 3, запоминается на элементе памяти 4, при этом блок индикации 5 индицирует наличие одиночного положительногоимпульса, одиночного отрицательного 15 импульса, серии положительных или отрицательных импульсов, непрерывную генерацию и т.д.В обоих укаэанных случаях на выходе транзистора 8 имеется низкий потенциал, а на выходе транзистора 9 - высокий потенциал, который инвертируется инвертором 10. Ввиду этого на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ 11 установлены низкие уровни, а 25 на его выходе - высокий уровень. Элемент индикации 12 не светится, что свидетельствует о режиме нормальной эксплуатации и достоверности показаний блока индикации 5. 30При попадании на щуп 13 напряжений выше допустимых имеют место два случая. В одном из них на щуп 13 поступает положительный потенциал, величина которого вьппе +Ев,щ . При этом открывается транзистор 8, так как потенциал базы транзистора 8 ниже потенциала эмиттера. Разность потенциалов базы и эмиттера транзистора 8 не может быть выше напряжения на 40 открытом эмиттерчом переходе (например 0,7 В у кремниевых транзисторов). Ввиду этого напряжение на входе эмиттерного повторителя 6 не превышает (+Ец +0,7)В, что надежно защищает его от выхода из строя. При открывании транзистора 8 сопротивление его промежутка эмиттер-коллектор становится малым, вследствие чего напряжение на коллекторе равно +Ет . В результате на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 11 поступает сигнал высокого уровня, а низкий уровень на его выходе приводит к свечению элемента индикации 12, Индикация аварийного состояния наряду с индикацией логической единицы блоком индикации 5 однозначно сигнализирует о наличии и полярности перенапряжения на щупе 13 устройства.Во втором случае отрицательньп потенциал на щупе 13 открывает транзистор 9, так как потенциал его базы становится выше потенциала эмиттера. Однако эта разность потенциалов, как и в предыдущем случае, не превышает, например, 0,7 В, ввиду чего напряжение на входе эмиттерного повторителя 6 ограничивается на уровне - 0,7 В. При открывании транзистора 9 сопротивление его промежутка эмиттер-коллектор уменьшается, что приводит к появлению на входе инвертора О низкого уровня, а на его выходе - высокого уровня и свечению элемента индикации 12. Индикация логического нуля блоком индикации 5 и свечение элемента 12 свидетельствует об отрицательном входном напряжении на щупе 13 и его выходе за пределы допуска, Ток переходов эмиттер-база транзисторов 8 и 9 в режиме перенапряжения обоих полярностей определяется величиной сопротивления ограничительного резистора 7, но не должен превьппать величины допустимого тока коллектора для выбранчых транзисторов 8 и 9, поскольку наличие эмиттерного повторителя 6 позволяет применить ограничительный резистор 7 достаточно большой величины, используя транзисторы 8 и 9 средней мощности (допустимый ток коллектора ь О,ЗА), можно защитить устройство от попадания на щуп 13 напряжения до нескольких сотен вольт (в том числе и переменного сетевого). Таким образом, введение элементов 8,9, 12, 16, 17 позволяет ограничить входной сигнал эмиттерного повторителя 6 при перенапряжениях на щупе 13, а также отключать устройство по сигналу о перенапряжении, поступающему от индикатора 12, что существенно повьппает надежность устройства,1113756 ркин Составительвыдкая Техред М,Над Редакто каз 6615/38 Тираж 710 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушскодписное 4/5 тная,ул. илиал ППП "Патент", г, Уж тета С крытий наб рректор Г, Решетни