Đầu dò logic với phát hiện xung: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

HAI TRANSISTOR LOGC PROBE được giới thiệu bởi jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Logic-Probe/

rất đơn giản - nhưng không ngu ngốc - nó hoạt động rất tốt trong việc xác định mức logic của TTL và CMOS. Một vấn đề lớn trong thử nghiệm mạch kỹ thuật số là phát hiện xung và trục trặc. HAI TRANSISTOR LOGC PROBE

• không thành công ở tần số trên 500kHz và
• một trục trặc 1ms không thể được nhìn thấy.

Bước 1: Phát hiện xung

Một đoạn mạch gồm một MOSFET, hai điốt, hai tụ điện, một đèn LED và một điện trở sẽ giải được Bài toán này.

Nếu đầu dò phát hiện một xung, đèn LED sẽ phát sáng trong 1 giây. Tin tốt là nó sẽ phát hiện xung đơn xuống đến 100ns.

Bước 2: Cách thức hoạt động

Một cạnh nâng lên của xung tải hai tụ điện qua C1 - D3 - C2. Điện áp ở C2 tăng nhiều hơn ở C1. Điện áp tại C2 là điện áp cổng của MOSFET. MOSFET bật và đèn LED sáng.

Tụ C1 được phóng điện bởi dòng điện rò của diode D3. MOSFET tắt khi xả C2.

Một cạnh rơi của tín hiệu đầu vào phóng điện C1 qua diode D2.

Thời gian không được xác định rõ ràng vì nó phụ thuộc vào diode D3. Có thể cần phải thay đổi các tụ điện: không có C2 và / hoặc C1 = 100pF. Điện trở 20MΩ có thể giải quyết được vấn đề nhưng không dễ mua.

Bước 3: Kiểm tra máy dò xung trên bảng mạch bánh mì

Hình ảnh hiển thị máy dò xung ở bên phải.

Đèn LED gần như bật sáng. Đó là vì mạch rất nhạy. Chúng ta phải đặt một điện trở giữa đầu vào và đất.

Kết nối đầu vào với nguồn dương, đèn LED sáng trong một giây. Thời gian này phụ thuộc vào tụ C2. Mạch vẫn hoạt động nếu không có C2. Đèn LED sáng ngắn hơn. Nguyên nhân là do điện dung cổng của MOSFET.

Nếu có xung ở đầu vào, đèn LED luôn sáng. Ở tần số dưới 1Hz, nó sẽ nhấp nháy.

Nó vẫn sáng ở 20Mhz.

74HC00 ở phía bên trái tạo ra các xung rất ngắn.

Bước 4: Kiểm tra xung cực ngắn

Chúng ta cần một mạch tạo ra các xung cực ngắn.

Chúng tôi sử dụng hai cổng NAND của 74HC00. Cổng IC2A đảo ngược đầu vào T. Cổng thứ hai không phải là ((không phải T) và T). Đó luôn là 1. Cổng IC2A cần một thời gian để tạo ra kết quả của nó. Nếu T là 0 và thay đổi thành 1 thì IC2A trong thời gian ngắn vẫn là 1 và cổng IC2B trong một thời gian ngắn là 1 trên cả hai đầu vào. IC2B tạo ra một xung đột ngắn 0. Mức tăng đột biến này là phạm vi 10ns.

Một máy dò tăng đột biến chuyên nghiệp sẽ phát hiện mức tăng đột biến là 10ns nhưng của chúng tôi. Chúng ta có thể kéo dài xung đột bằng cách sử dụng tụ điện C2 = 100pF ở đầu ra của IC2A. Sau đó, mức tăng đột biến là khoảng 200ns.

Máy dò gai của chúng tôi phát hiện mức gai 200ns.

Bước 5: Cải thiện hai đầu dò logic bóng bán dẫn

Thăm dò logic jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Log…

có thể được cải thiện.

Chúng tôi chèn thêm một điện trở và một zener (D1).

Zener giới hạn điện áp ở mức 3,3V, sau đó đèn LED không bao giờ mờ ở điện áp trên 4V. Zener cải thiện việc phát hiện LOW.

U0 = Uz - Uled - Ube = 3,3V - 2,2V - 0,6V = 0,5V

Mức này nằm trong khoảng 0,4V đến 0,8V của TTL Thấp. Hiệu điện thế ở đèn LED xanh là 2,2V.

Mức CAO phụ thuộc vào điện áp của đèn LED màu đỏ và là

U1 = Uled + Ube = 1,8V + 0,6V = 2,4V.

Đây là cấp độ cao của TTL.

Các zener 3,3V là quan trọng. Có thể sử dụng ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B hoặc 1N4728A.

Bước 6: Kết hợp nó lại với nhau

Nếu chúng ta đặt bộ dò xung và đầu dò logic bóng bán dẫn cùng nhau, chúng ta sẽ có được một đầu dò logic hữu ích. LED4 không chỉ được lắp vào để bảo vệ LED3 khỏi phân cực ngược mà còn để chỉ ra điều này.

Bố trí của đầu dò logic được thiết kế cho BC337 và BC327. Mặt phẳng của các bóng bán dẫn nằm trên bo mạch máy tính. 2N4401 và 2N4403 cũng sẽ hoạt động nhưng việc ghim bị đảo ngược. Vì vậy, chúng phải được chèn với mặt tròn xuống.

Đầu dò logic được xây dựng trên một bảng vero và đặt trong một ống thu nhỏ trong suốt.

Bước 7: Kết quả

Thăm dò logic

• rất kêu, chỉ một số xu
• hoạt động ở 3V đến 12V

• phát hiện mức TTL và CMOS

  • Thấp @ 3,3V = 0,5V
  • Thấp @ 5,5V = 0,7V
  • Cao @ 3V đến 12V = 2,2V
• được bảo vệ chống lại điện áp ngược lên đến 12V và
• điện áp đầu vào -12V đến + 12V

• phát hiện

  • Thấp / Cao (đèn LED xanh lá cây / đỏ) lên đến 100kHz @ 3.3V và 500kHz @ 5V
  • xung đơn xuống 200ns
  • tần số lên đến 20MHz (đèn LED xanh lam)

• rút thăm

  • nguồn cung cấp hiện tại nhỏ hơn 7mA @ 5V
  • dòng đầu vào nhỏ hơn 25µA
• có công suất đầu vào khoảng 150pF.

Bước 8: Thông tin thêm

Bạn có thể lấy thêm thông tin (bằng tiếng Đức) về các đầu dò logic

Một đầu dò logic rất đơn giản với 2 đèn LED và 2 điện trở:

• Một đầu dò logic phát hiện 10ns:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Projekte/Log…

• Cách phát hiện gai:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Dig…