Логический пробник

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН А 2 РЕТЕНИЯ туды. резис торы 2 я вертотиль еско опреняющую ени вае имп диапа1 и 1 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП(56) Авторское свидетельство СССР В 995030, кл. 0 01 К 31/28, 1984. (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения контроля скгналов в цепях логических устройств. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей достигается путем выявления непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандартной ампли,Я 012391511 4- С 01 К 31/28 Логический пробник содержит оры 1, 5, 2, 11, 13, 14 и 15,инвер , 6 и 9, элементы 3, 7 и 1 О индиконденсаторы 4 и 16,. диод 12,стижения поставленной цели в дополнительно введены элемент 7, четвертый элемент индикарезистор 19. В качестве, икра 9 может быть использован вен- ИОН-типа, имеющий практически нечное входное сопротивление к еленную входную емкость, выполфункции конденсатора 16, Вве"указанных элементов обеспечивыявлекие последовательности ьсов, амплитуда которых лежит,в Е зоне "0" - уровень "Обрыв" иуровень ",Обрыв".2 ил.. но-измерительной технике и можетбыть использовано для проведения КОНтрапя сигналов в цепях логическихустройств и является дополнительнымк предлагаемому устройству по авт.св, 9 995030,Пель изабветения расширениеГоункцианальных вазможностей логического пробника путем обеспечения вы-.явления непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандартной амплитуды,На Фиг, 1 представлена принципиальная схема пробника, на фиг, 2 -временные диаграммы его работы,Логический пробник содержит первый резистор 1, первый инвертор, 2,пс.рвый элемент,3 индикации, первыйконденсатор 4 . второй резистор 5,второй иннертор 6, второй элемент 7индикации третий резистор 8, третий инвертор 9, третий элемент 10индикации четвертый резистор 11диод 12, пятый резистор 13 шестойрезистор 14, седьмой резистор 15,второй конденсатор 16, элемент ИНЕ 17, четвертый элемент 18 индикации и восьмой резистор 19,В каче;.тве инвертара 9 может бытьиспользован, например, вентиль МОПтипа имеющий практически бесконеч"нае входное сопротивление и определенную входную емкость (от нескольких единиц до нескольких десятковпикофорад), выполняющую Функции кон.денсатора 16,Логический пробник работает следующим образам;Сопротивления резисторов 1, 13,14 и 15 выбираются так, чтобы выполнить следующие условия,Если ьход пробника не подключен к контролируемому устройству, тс напряжение на входе.инвертора 2 долж= .но быть ниже допустимого уровня логическога нуля Б , а напряжение входа инвертора 6 - выше допустимого уровня логической единицы 0,Первый резистор 1 включен между общей шиной и входам первого инвертора 2, выходкоторого соединен с первым выводам первого элемента 3 индикации, соединенного вторым выво дом через второй резистор 5 с шиной питания, Выход второго инвертора 6 соединен через последовательно соеди- ненные второй элемент 7 индикации и третий резистор 8 с общей шиной, выход третьего инвертара 9, через последовательно соединенные третий эле"мент 10,индикации и четвертый резис-тор 11 соединен с общей шиной. Нер"вый вывод седьмого резистора 15 под",ключен к шине питания, а второй вывод - к входу второго инвертора 6 ипервому выводу шестого резистора 14,соединенного вторым выводом с первымвыводом пятого резистора 13, второйвывоц которого соединен с входом первого инвертора 2, первый конденсатор 4 включен параллельно первомуэлементу 3 индикации, второй выводкоторого соединен с катодом диода,соединенного анодом с входом третьего инвертара 9 и первым выводом второго конденсатора 16, соединенноговторым выводом с общей шиной, точкасоединения выводов пятого 13 и шестого 14 резисторов соединена с входомлогического пробника и с первым входом элемента И-НЕ 17, соединенноговторым входом с выходом первого инвертора 2, выходом через последовательно соединенные четвертый элемент18 индикации и восьмой резистор - сшиной питания,Если ыа входе пробника действуетнапряжение логического нуля проверяемого устройства Б , то напряжениена входе инвертора б должно бытьменьше Б,Если на входе действует напряжение логической единицы проверяемогоустройства Б, , то .напряжение на входе инвертора 2 должно быть больше 0Когда вход пробника ни к чемуне подключен, т.е, имеет состояние"Обрыв" напряжение на входе кивер"тора 2 меньше Б 0, а на входе инвертора 6 больше ПТогда на выходе инвертора 2 устанавливается напряжение, близкоек напряжению источника питания Е, навыходе инвертора 6 - близкое к нулю,На выходе элемента И-НЕ 1 Установится напряжение, также близкое к нулю,так как на первом входе у него - напряжение "Обрыв", а на втором " напряжение, близкое к Е. Уровень напряжения "Обрыв" находится в интервалезначений, больших Б и меньшие Б 1,например, 1,5-1,7 В для элементов133 серии. Ток через элементы 3 и 7индикации не протекает и они не светятся. Напряжение на катоде диода 121239661 5 О 5 20 25 30 35 40 45 Йара элемент 3 индикации - резистор 5 подобрана так, что напряжение в точке их соединения Б больше О, при протекании тока через резистор 5 при действии на входе пробника сигнала "1". Нри этом напряжение на вхое инвертора 9 равно П, так как коненсатор 16 заряжен до этого напря"ения через обратное сопротивление диода 12. При этом на выходе инвертора 9 устанавливается напряжение, близкое к нулю, и элемент 10 индика- . ции не светится.В результате наличием свечения элемента 3 индикации и отсутствием свечения элементов 7, 1 О и 18 индицируется "1" на входе пробника,50 нию, близкому к Е,близко к Е, Также близко к Е напря"жение на входе инвертора 9, так какконденсатор 16 заряжен до величиныЕ через обратное сопротивление диода 12.При этом напряжение на выходе инвертора 9 близко к нулю, ток черезэлемент 1 О индикации не протекаети он не светится. Светится толькоэлемент 18 индикации, так как напряжение на выходе элемента И-НЕ 17близко к нулю.В результате свечением элемента8 индикации индицируется состояние.Обрыв на входе пробника,Если на вход пробника поступает"0", то на входах инверторов 2 и 6устанавливается напряжение, меньшееП , а на их выходах - напряжение,близкое к Е, На выходе элемента ИНЕ 17 напряжение также близко к Е.При этом элементы 3, 10 и 18.ин"дикации не светятся. Через элемент7 индикации течет ток, определяемыйвеличиной резистора 8, и он светится.В результате наличием свеченияэлемента 7 индикации и отсутствиемсвечения элементов 3, 10 и 18 индицируется "0" на входе пробника.Если на вход пробника поступает"1", на выходе инверторов 2 и 6 устанавлйвается напряжение, больше 0а на выходах - напряжение, близкоек нулю. Напряжение на выходе элемента И-НЕ 17 близко к Е, так как заперт нулем с выхода инвертора 2, Элементы 7 и 18 индикации ие .светятся,а через элемент 3 индикации течетток, определяемый величиной резистора 5, и он светится,Если на входе пробника действует последовательность импульсов сизменением амплитуды от "0 до "1"фиг. 2 а) (по существу это чередование сигналов "О" и "), поочередносветятся элементы 3, 18 и 7 индикации. При часготе импульсов больше25-30 Гц их свечение воспринимаетсяглазом как непрерывное,В момент перепада "О1" каждого входного импульса на катодедиода 12 формируется напряжениеблизкое к нулю (фиг, 2 о). Это происходит потому, что во время действия на входе пробника сигнала "Онапряжение на выходе инвертора 2близко к Е и конденсатор 4 разряжен, а в момент формирования на выходе инвертора 2 напряжения, близкого к нулю, катод диода 2 оказывается подключенным через незаряженныйконденсатор 4 к выходу инвертора 2,Затем конденсатор 4 начинает заряжаться до напряжения, равного падениюнапряжения на элементе 3 индикацииво включенном состоянии,При этом напряжение на катодедиода 12 увеличивается и стремитсяк своему установившемуся значению,В момент перепада /"0" каждоговходного импульса на катоде диода12 формируется напряжение, больше Ена величину падения напряжения, наэлементе 3 индикации во включенномсостоянии (фиг. 23), Это происходитпотому, что во время действия на вхо.де сигнала "1" конденсатор 4 заряжа"ется до напряжения, равного падениюнапряжения на элементе 3 индикацииво включенном состоянии, а во время действия на входе сигнала "01 навыходе инвертора 2 устанавливаетсянапряжение, близкое к Е, котороескладывается с напряжением, до которого заряжается конденсатор 4, Затем конденсатор 4 начинает разряжаться до нуля, при этом напряжение накатоде диода 12 уменьшается и стремится к своему установившемуся значеВо время действия перепада "О"/ на входе пробника конденсатор 16 почти мгновенно разряжается до напряже" ния, близкого к нулю, через диод .12, который в этот момент времени оказывается включенным в прямом направлении фиг. 2 Ь).123966Для быстрого разряда кокденсатора16 до напряжения, близкого к нулюнеобходимо, чтобы величина его емкости была много меньше емкости конденсатора 4, Затем в течение всеговремени до перепада "О/"1" следующего входного ймпульса конденсатор16 медленно заряжается через открытое сопротивление диода 12 р которыйсразу же после заряда конденсатора 1 О16 оказывается включенным в обратном направлении., Скорость заряда кон"денсатора 16 при действии на входепробника " меньше чем при .действии нуля, так как конденсатор 4 стремится к 13 а но втором - к Е,Во время,цейстния перепада 0"//1" следующего импульса конденсатора 16 повторно разряжается через обратное сопротивление диода 12,Если частота импульсной последо"вательности достаточно высока запериод следования импульсов конденсатор 16 не успевает зарядиться доП Фиг, 26), При этом на выходе 25инвертора 9 устанавливается напряжение, близкое к Е, через элемент 10.индикации течет ток, определяемый резистором 14, и элемент 10 индикациисветится, При низких частотахвходной импульснол последозательностиконденсатор .(: может зарядиться доБ и нышЕ за период следования имОпульсов,При этом элемент 10 снетится топько н промежутках времени, когца напряжение ка конденсатоременьше Уно такое свечение носпринимаетсяглазом как непрерывное, Практическивсегда можно добиться того, что элемент 10 индикации нормально снетитсяпри частотах входной последовательности 25-30 Гц и выше. На болеенизкйх частотах наличие входной импульсной последовательности можно определить по прерывистому свечениюэлементов 3, 7 и 18. так как на этихчастотах их свечение уже не воспринимается глазом, как непрерывное.Таким образом, наличие ка входе непрерывной импульсной последователь"ности с изменением амплитуды от "0"до "1" индицируется свечением элемента 10 индикации и элементов 3 7и 18,55"фнертора 2 ("1"), При большой частоЕсли на входе пробника действует импульсная последовательность с из-" менением амплитуды от уровня "0" до уровня Обрыв, то происходит поочередное включение элементов 7 и 18 индикации, так как они срабатывают от инвертора 6, дающего на выход напряжение, близкое к Е при "0" на входе пробника,и от элемента И-НЕ 17., дающего ка выход напряжение ну" ля при Обрыве" на входе пробни" ка, При большой частоте - непрерын ное свечение элементов 7 и 18. Эле мент 10 не светится, так как на выходе инвертора 2 не появляется ноль.Если на входе пробника действует импульсная последовательность с изменением амплитуды от уровня "1" до уровня "Обрыв", то происходит поочередное включение элементов 18 и 3 индикации, так как они .срабатывают от элемента И-НЕ 17 (" Обрыв" ) и икте - непрерывное свечение элементов18 и 3 индикации, Элемент 10 не светится, так как на выходе инвертора2 постоянно стоит уровень, близкий к Е, и кет перепада,н "0". Таким образом, за счет введения элемента И-НЕ 17, элемента 18 индикации, резистора 19 обеспечивается возможность выявления последователь" костей импульсов, амплитуда которыхлежит н диапазоне "0 ф - уровень"Обрыв" и "1" ". уровень "Обрыв",Поскольку такие последовательностиимпульсов могут образоваться в логических схемах при обрывах в цепях,формирующих уровень логической единицы или уровень логического нуля,например, в цепи верхнего транзистора или и цепи нижнего транзистораТТЛ микросхем с составным выходным инвертором,то предлагаемый логический пробник относительно известного позволяет выявлять новые видынеисправностей логических схем в динамическом режиме их работы и имеетпоэтому более широкие фуикциокальньте воэможности,формула и з о б р е т е н и я Логический пробник по авт,св, У 995030 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей логического пробника путем обеспечения выявле" ния непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандартной амплитуды, в него введены элемент1 8четвертый элемент индикации-с выходом элемента И-НЕ,соединенного первымвходом свыходом первогоинвертора,вторым входом-с входом логического пробника,7 123966 И-НЕ, четвертый элемент индикации и восьмой резистор, соединенный первым выводом с шиной питания логического пробника, вторым выводом через Составитель В,ДворкРедактор Н,Рогулич Техред Л,Олейник орректор Л.П Заказ 3393/ ПодписноСССР о комитеи открытиская наб/5 роизводственно"п еское предп 7 Тираж 728 ВНИИПИ Государственн по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Ра е, г. Ужгород,ул, Проектная, 4