Устройство для контроля логических состояний цифровых схем

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛОГИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ЦИФРОВЬК 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, фopмIipoвателя импульсов и дискриминатора уровней, соединенного входом с входом формирователя импульсов, выход которого соединен через элемент памяти с первым входом блока индикации, соединенного вторым входом через блок анализа с выходом дискриминатора уровней, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности 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 положительного и отрицательного выводов источника питания, коллекторами соответственно через первый и второй (Л резисторы - с клеммами для подключес ния положительного и отрицательного выводов источника питания, первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с коллектором первого транзистора, второй вход через инвертор - с коллектором второго транзистора,, выход - с входом элемента индикации, соединен00 ного выходом с клеммой для подклю ел чения положительного вывода источника питания. 35

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„» Зты з 58 Г 01 8, 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРИТИЙ (21) 3391621/18-24 (22) 23. 04.82 (46) 15. 09.84. Бюл. М -34 (72) И.П.Сколецкий, А.Б.Араратов, А.А.Магеррамов, P.А.Талышский и М.Б.Симкин (71) Республиканское управление медицинской техники "Азермедтехника" и Центр методологии изобретательства (53) 621.3 17.79(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹612412, кл. б 05 В 23/02, 1978.

2. Пробник в составе комплекта испытательных тестеров КИТ. Техническое описание, 1981 (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 памяти с первым входом блока индикации, соединенного вторым входом через блок анализа с выходом дискриминатора уровней, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности 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 положительного и отрицательного выводов

Р источника питания, коллекторами со- Щ ответственно через первый и второй . резисторы — с клеммами для подключения положительного и отрицательного выводов источника питания, первый вход элемента ИЛИ-HF, соединен с кол- g лектором первого транзистора, второй вход через инвертор — с коллектором второго транзистора,. выход — с входом элемента индикации, соединенного выходом с клеммой для подключения положительного вывода источника питания.

1113756

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при разработке, наладке и ремонте цифровых измерительных устройств и ЭВИ. 5

Известно устройство для контроля логических состояний цифровых схем, содержащее логический блок, блок индикации, формирователь импульсов, элемент памяти и инвертор 1 3.

Недостатком известного устройства является его недолговечность. ввиду отсутствия защиты от аномального входного сигнала превышающего допустимое значение. 15 !

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля логических состояний цифровых схем содержащее ограничительный резистор, элемент ИЛИ-HF., инвертор, щуп, 20 клеммы для подключения положительного и отрицательного выводов источника питания, соединенные с соответствующими выводами питания эмиттерного

25 повторителя, блока анализа, блока индикации, элемента памяти, формирователя импульсов и дискриминатора уровней, соединенного входом с входом формирователя импульсов, выход кото рого соединен через элемент памяти с первым входом блока индикации, соединенного вторым входом через блок анализа с выходом дискриминатора уровней С23.

Недостатком такого устройства 35 является низкая надежность, обусловленная тем, что попадание на вход устройства напряжений больше допусти- мых приводит к отказу его входных блоков, поскольку вход устройства в этом случае не отключается от контролируемой цифровой схемы.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 5 что в 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 памяти с первым входом блока индикации, соединенного вторым входом через блок анализа с выходом дискриминатора уровней, введены первый и второй резисторы, первый и второй транзисторы, соединенные эмиттерами через 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 первый и второй Резисторы - c клеммами для подключения положительного и отрицательного выводов источника питания, первый вход элемента ИЛИ-НЕ соединен с 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 источника питания.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит дискриминатор уровней 1, блок анализа 2, формирователь импульсов 3, элемент памяти 4

У блок индикации 5, эмиттерный повторитель 6, ограничительной резистор 7, первый 8 и второй 9 транзисторы, инвертор 10, элемент ИЛИ-HE 11, элемент индикации 12, щуп 13, клеммы для подключения отрицательного 14 и положительного 15 выводов источника питания, первый 16 и второй 17 резисторы. !

Ус тр ой ст во р а б о та е т сл едующим образом.

В режиме нормальной эксплуатации, когда напряжение на щупе 13 находится в пределах 0-(+Е„ Д транзисторы 8 и 9 заперты, Падение напряжения от нормального входного сигнала на ограничительном резисторе 7 способствует надежному запиранию транзисторов 8 и 9, так как их базовые выводы подключены к клеммам 14 и 15, имеющим соответственно потенциалы

0 и +Еп ш . Входной сигнал поступает полностью на эмиттерный повторитель

6, а с его выхода — »a вход дискриминатора уровня 1 и вход формирователя импульсов 3. При контроле статических состояний цифровых схем формирователь импульсов 3 не вырабатывает

1113

756

3 импульсов, 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 !0

6, формируется в формирователе 3, запоминается на элементе памяти 4, при этом блок индикации 5 индицирует наличие одиночного положительного

В импульса, 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. 30

При 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 от- 35 крывается 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 (+Е„ц„ +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 +En .

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 †коллект 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 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 повышает надежность устройства.

1113756

Составитель В. Дворкин

Редактор Н. Швыдкая Техред M,Íàäü Корректор Г. Решетник

Заказ 6615/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,