Логический пробник

"/ ЕЛЬСТ овышен ходных ранени ческого Б, Петрони ленея ци фикации. форматор тока, ко ния, диск ИнформациоИА - 13-05 СР У 513330 орного к контроль контроля и ель изобрет индикаци схема ди ного сиг но.диагния -СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТК АНИЕ И К АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение относитсяизмерительной технике дляностики цифровых узлов. 801215 е достоверности классификации выровней цифровых узлов путем уствлияния входных параметров логиробникаь и выходного сопротивюфрового узла на результат класси. Устройство содержит щуп 1, транс.2, генератор 3 высокочастотного нденсатор 4, блоки 5 и 6 сравне. риминатор 7 уровня высокочастот. нала, регулируемые источники 8 и 9 напряжения, блок 10 анализа и и и экран 11. В описании дана скриминатора уровня высокочастот. нала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил,фИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быль использовано при контроле и диагностике цифровых узлов,Цель изобретения - повышение достоверности классификации выходных уровнейцифровых узлов путем устранения влияниявходных параметров логического пробникаи выходного сопротивления цифрового узлана результат классификации.На фиг, 1 приведена схема логическогопробника; на фиг, 2 - схема дискриминатора уровня высокочастотного сигнала.Логический пробник содержит щуп 1,трансформатор 2, генератор 3 высокочастотного тока, конденсатор 4, первый блок 5сравнения, второй блок 6 сравнения, дискрн.минатор 7 уровня высокочастотного сигнала,первый 8 и второй 9 регулируемые источники опорного напряження, блок 10 анализаи индикации, экрана 11.Дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала содержит первый 12, второй 13и третий 14 конденсаторы, первый 15, чет.вертый 16, пятый 17, третий И и второй19 резисторы, переменный резистор 20,компаратор 21, МОП-транзистор 22, п-р-птранзистор 23, четвертый конденсатор 24, нн-дуктивность 25, пятый конденсатор 26,Выходы первого 8 и второго 9 регулируемых источников опорного напряжения, соединены соответственно с первыми входамипервого 5 и второго 6 блоков сравнения, вторые входы которых соединенымежду собой, а выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока10 анализа и индикации,Выход щупа 1 соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора 2,второй вывод которой соединен через конденсатор 4 с выходом генератора 3 высокочастотного тока и с первым выводом первичной обмотки трансформатора 2, соединен.ной вторым выводом с общей шиной логического пробника. Второй вывод первичной об.мотки трансформатора 2 соединен с вторымвходом первого блока 5 сравнения и входом дискриминатора 7 уровня высокочастот.ного сигнала, соединенного выходом с треть.нм входом блока 10 анализа и индикации.В дискриминаторе 7 уровня высокочастот.ного сигнала МОП.транзистор 22 соединензатвором через первый конденсатор 12 свходом, днскримннатора 7, через первый резистор - с общей шиной логического пробника, с истоком МОП-транзистора 22, и спервыми выводами второго конденсатора 13,второго резистора 19, третьего резистора 18н третьего конденсатора 14, сток МОП-тран 215071 2 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зистора 22 соединен через параллельновключенные четвертый конденсатор 24 и индуктивность 25 с вторым выводом второго конденсатора 13 н с первым выводомчетвертого резистора 16, соединенного вто.рым выводом с шиной питания логическогопробника, с коллектором п-р-п транзистора23 и с первым выводом пятого резистора17, соединенного вторым выводом с инвер.тирующим входом компаратора 21 н с первым выводом переменного резистора 20,второй и третий выводы которого соеднне.ны с общей шиной логического пробника,Неннвертирующий вход кьмпаратора 21соединен через пятый конденсатор 26 состоком МОП-транзистора 22, а непосредствен.но - с вторым выводом второго резистора19, Выход компаратора 21 соединен с базойп-р.п транзистора 23, соединенного змиттером с вторыми выводами третьего резисто.ра 19, третьего конденсатора 17 н с выходом дискриминатора 7,Логический пробник (фиг. 1) работаетследующим образом,Перед анализом состояний цнфрового узла выставляются необходимые напряжениялогических участков уровней "0" н "1" спомощью регулируемых источников опорныхнапряжений 8 и 9, Анализ проводится прикосновением щупа, От генератора 3 высокочастотного тока через цервичную обмоткутрансформатора 2 протекает высокочастотныйток, и в его вторичной обмотке индуцнру.ется переменное напряжение частотой 2 МГц,максимальная амплитуда которого не должна превышать 20 - 30 мВ для полного исключения ложных срабатываний дискриминатора 7 н цифрового узла, Прн отсутствииконтакта щупа 1 с выводом цифрового узлацепь вторичной обмотки трансформатора 2:разорвана и высокочастотный ток в нейопределяется только собственной емкостьющупа 1, относительно общей шины логического пробника.Поскольку первичная и вторичная обмотки трансформатора 2 намотаны встречно,токи в них находятся в противофазе, и токпервичной обмотки, поступая через конденсатор 4 на вход дискриминатора 7 уровнявысокочастотного сигнала, компенсирует емкостной ток вторичной обмотки, В результате сигнал переменного тока, поступающий навход дискриминатора 7, близок к нулю,дискриминатор 7 не срабатывает и выдаетсо своего выхода на вход блока 10 анализа и индикации "0", запрещая индикациюуровней "0" и "1" и индицнруя отсутствиеконтакта щупа 1 с выводом цифровогоузла.Вследствие того, что вход дискриминатора 7 развязан по постоянному току отшуца 1 с помощью конденсатора 12(фиг. 2) и что блоки 5 и 6 сравненияимеют высокое входное сопротивление, вмомент появления контакта щупа 1 с выводом цифрового узла на щупе 1 практически отсутствует постоянное . напряжение.В результате логический пробник не задаетна цифровой узел перепада напряжений. Кро.ме .того, вторичная обмотка трансформатора2 имеет определенную индуктивность, кото.рая препятствует мгновенному возрастаниюшунтируюшего тока, протекающего с вывода цифрового узла через щуп 1, вторичнуюобмотку трансформатора 2 и входную емкость логического пробивника на общую ши.ну, Указанные особенности работы логического пробника .способствуют тому, что вмомент контактирования с выводом цифрового узла, не происходит ложного переброса триггерных схем, находящихся в цифровом узле, с выходами которых контактирует щуп 1, Экрна 11 защищает шуп 1,трансформатор 2 (входные цепи пробника)от внешних паводок и влияния руки оператора.При наличии контакта щупа 1 с выводомцифрового узла цепь тока вторичной обмот. ки трансформатора 2 замыкается и на вхо.де дискриминатора 7 появляется высокочастотный сигнал, вследствие чего дискриминатор 7 срабатывает и выдает на блок 10сигнал, разрешающий анализ логическихуровней, поступающих с выходов блока сравнения 5 и 6. Если оба блока сравнения 5и 6 срабатывают, т.е, уровень сигнала вывода цифрового узла превышает уровеньисточника 8 опорного напряжения, блок10 индицирует "1", Если сработал блоксравнения 6, а блок сравнения 5 не сработал, т.е, уровень сигнала вывода цифровогоузла находится между уровнями источниковопорного напряжения 8 и 9, блок 10 инди.цирует одновременно уровни "0" и "1",Если уровень сигнала на выводе цифровогоузла меньше уровней источников опорныхнапряжений 8 и 9, блоки сравнения 5 и 6не срабатывают и блок 10 индицнрует уро вень "0",Дискриминатор 7 уровня высокочастотногосигнала (фиг, 2) работает следующим образом.Входной сигнал поступает через конденсатор 12 на резонансный усилитель, выполнен.ный на конденсаторах 13, 24, резисторах15, 16 МОП.транзисторе 22 и индуктивности 25,Резонансный усилитель обеспечивает отстройку от помех на частотах, отличных от часто 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ты генератора 3, и настроек на частоту этого генератора, Усиленный сигнал переменного тока поступает через разделительный конденсатор на компаратор 21. Порог срабатывания компаратора 21 задается опорным напряжением, поступающим с делителя на резисторах 17, 20 и регулируется переменнымрезистором 20 на уровне, обеспечивающевЮотсечку помех и пронускание минимальногосигнала через компаратор 21, возникающегопри максимально высоком допустимом выходном сопротивлении цифрового узла.Резистор 19 является нагрузочным резистором резонансного усилителя, на которомСвыделяется усиленный сигнал переменноготока.С выхода компаратора 21 сигнал неременного тока поступает на вход амплитудного детектора, выполненного на транзисторе 23, резисторе 18 и конденсаторе 14,На конденсаторе 14 формируется уровень"Г при наличии на входе дискриминатора 7сигнала переменного тока и уровень "О"при отсутствии или малых значениях сигнала переменного тока,За счет усиления и детектирования сигна.ла в дискриминаторе 8 логический пробникотличает отсутствие контактирования щупа 1с выводом цифрового узла от контактирования с выводом, имеющим высокое выходное сопротивление (например, с выходомцифрового узла, соединенным со стокомМОП-транзистора), поскольку даже при высоком выходном сопротивлении цифровогоузла, отличном от бесконечности, сигнал переменного тока на входе дискриминатора 7,усиленный в дискриминаторе 7, достаточендля формирования на конденсаторе 14 "1",которая разрешает работу блока 10,Таким образом, за счет введения трансформатора 2 генератора 3 высокочастотного тока, конденсатора 4 и дискриминатора7 уровня высокочастотного сигнала обеспечивается возможность отличить отсутствиеконтактирования щупа 1 с выводом цифрового узла от контактирования с выводом,имеющим высокое выходное сопротивление,.а также исключение в момент касаниящупом 1 вывода цифрового узла влияниялогического пробника на анализируемоесостояние цифрового узла, и возможностиизменения этого состояния (сброса триггерных схем) с последующей индикацией неверных состояний. При наличии контактирования не выдается ложный сигнал о его отсутствии и инфицируется истинное, а ненаведенное извне состояние цифрового узла,что существенно повышает достоверностьрезультатов анализа."Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Фили Формула изобретения 11 огический пробник, содержащий шуп, пер.вый и второй регулируемые источники опорного напряжения, соединенные выходамисоответственно с первыми входами первогои второго блоков сравнения, вторые входыкоторых соединены между собой, а выходысоединены соответственно с первым и вто.рым входами блока анализа и индикации,отличающийся тем,что,сцелью повышения достоверности классификации выходных уровней цифровых узлов путем устранения влияния входных параметровлогического пробника и выходного сопротивления цифрового узла на результат класси.фикации, в логический пробник введенытрансформатор с включенными встречно пер.вичной и вторичной обмотками, конденсатор,генератор высокочастотного тока и дискриминатор уровня высокочастотного сигнала, причем выход щупа соединен с первым выводом вторичной обмотки трансформатора,второй вывод которой соединен через кон- э 5денсатор с выходом генератора высокочастотного тока и с. первым выводом первич.ной обмотки трансформатора, соединеннойвторым выводом с общей шиной логического пробника; второй вывод первичнойобмотки трансформатора соединен с вторымвходом первого блока сравнения и с входом дискриминатора уровня высокочастотного сигнала, соединенного выходом . с третьим входом блока анализа и ин.дика ции,2, Пробник по и, 1, о т л и ч а ю ш и й.с я тем, что дискриминатор уровня высокочастотного сигнала содержит МОП - транзистор, соединенный затвором через первый конденсатор с входом дискриминаторауровня высокочастотного сигнала черезпервый резистор - с обшей шиной логичес.кого пробника, с истоком МОП.транзистораи с первыми выводами второго конденса.тора, второго резистора, третьего резистораи третьего конденсатора, сток МОП-транзистора соединен через параллельно включенные четвертый конденсатор и индуктивность с вторым выводом второго конденса.тора и с первым выводом четвертого резистора, соединенного вторым выводом с шинойпитания логического пробника, с коллекторомп-р-п-транэистора и с первым выводом пятого резистора, соединенного вторым выводомс инвертирующим входом компаратора и спервым выводом переменного резистора,второй и третий выводы которого соединены с общей шиной логического пробника,неинвертирующий вход компаратора соединен через пятый конденсатор со стокомМОП.транзистора, а непосредственно - с вторым выводом второго резистора, выход компаратора соединен с базой л-р п-транзистора,соединенного эмиттером с вторыми выводами третьего резистора, третьего конденсатора и с выходомдискриминатора уровня высокочастотного сигнала,