Логический пробник

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике для контроля и диагностики цифровых узлов. Цель изобретенияповышение достоверности классификации выходных уровней цифровых узлов путем устранения влияния входных параметров лотического пробника4- и выходного сопротивления цифрового узла на результат классификации . Устройство содержит щуп 1, трансформатор 2, генератор 3 высокочастотного тока, конденсатор 4, блоки 5 и 6 сравнения , дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала, регулируемые источники 8 и 9 опорного напряжения, блок 10 анализа и индикации и экран 11. В описании дана схема дискриминатора уровня высокочастотного сигнала. I з.п. ф-лы, 2 ил. СП о Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R 3128

Ж

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (21) 3775272/24-21 (22) 27.07.84 (46) 28.02.86. Бюл. Н 8 (72) В. П. Урбонас и P.-В. Б. Петронис (53) 621.317.79 (088,8) (56) Логический пробник. Информационный листок ВИМИ, серия ИЛКИА — 13-05-04, Х 81-1984.

Авторское свидетельство СССР И 513330, кл. G 01 К 31/28, 1974. (54) ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике для контроля и диагностики цифровых узлов. Цель изобретения—

„Я0„„1215071 A повышение достоверности классификации выходных уровней цифровых узлов путем устранения влияния входных параметров логического пробникаь и выходного сопротивлен я цифрового узла на результат классификации. Устройство содержит шуп 1, трансформатор 2, генератор 3 высокочастотного тока, конденсатор 4, блоки 5 и 6 сравнения, дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала, регулируемые источники 8 и 9 опорного напряжения, блок 10 анализа и индикации и экран 11. В описании дана схема дискриминатора уровня высокочастотного сигнала. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

4 е 1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быль использовано при контроле и диагностике цифровых узлов, Цель изобретения — повышение достоверности классификации выходных уровней цифровых узлов путем устранения влияння входных параметров логического пробника и выходного сопротивления цифрового узла на результат классификации.

На фиг. 1 приведена схема логического пробника; на фиг. 2 — схема дискриминатора уровня высокочастотного сигнала.

Логический пробник содержит щуп 1, трансформатор 2, генератор 3 высокочастотного тока, конденсатор 4, первый блок 5 сравнения, второй блок 6 сравнения, дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала, первый 8 и второй 9 регулируемые источники опорного напряження, блок 10 анализа и индикации, экрана 11.

Дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала содержит первый 12, второй 13 и третий 14 конденсаторы, первый 15, четвертый 16, пятый 17, третий И и второй

19 резисторы, переменный резистор 20, компаратор 21, МОП-транзистор 22, п-р-п транзистор 23, четвертый конденсатор 24, нн- дуктивность 25, пятый конденсатор 26.

Выходы первого 8 и второго 9 регулируемых источников опорного нацряжения, соединены соответственно с первыми входами первого 5 и второго 6 блоков сравнения, вторые входы которых соединены между собой, а выходы соедннены соответственно с первым и вторым входами блока

10 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, соединенной вторым выводом с общей шиной логического пробника. Второй вывод первичной обмотки трансформатора 2 соединен с вторым входом первого блока 5 сравнения и входом дискриминатора 7 уровня высокочастотного сигнала, соединенного выходом с третьим входом блока 10 анализа и индикации.

В дискриминаторе 7 уровня высокочастотного сигнала МОП-транзистор 22 соединен затвором через первый конденсатор 12 с входом, днскримннатора 7, через первый резистор — с общей шиной логического пробника, с истоком МОП-транзистора 22, и с первыми выводами второго конденсатора 13, второго резистора 19, третьего резистора 18 н третьего конденсатора 14, сток МОП-тпан215071 2

5 !

О

f5

55 зистора 22 соединен через параллельно включенные четвертый конденсатор 24 и индуктивность 25 с вторым выводом второго конденсатора 13 н с первым выводом четвертого резистора 16, соединенного вторым выводом с шиной питания логического пробника, с коллектором п-р-п транзистора

23 и с первым выводом пятого резистора

17, соединенного вторым выводом с инвертирующим входом компаратора 21 н с первым выводом переменного резистора 20, второй и третий выводы которого соединены с обшей шиной логического пробника.

Неннвертируюший вход кьмпаратора 21 соединен через пятый конденсатор 26 со стоком МОП-транзистора 22, а непосредственно — с вторым выводом второго резистора

19. Выход компаратора 21 соединен с базой п-р-п транзистора 23, соединенного змиттером с вторыми выводами третьего резистора 19, третьего конденсатора 17 н с выходом дискриминатора 7.

Логический пробник (фиг. 1) работает следующим образом.

Перед анализом состояний цнфрового узла выставляются необходимые напряжения логических участков уровней "0" н "1" с помощью регулируемых источников опорных напряжений 8 и 9, Анализ проводится прикосновением щупа. От генератора 3 высокочастотного тока через цервичную обмотку трансформатора 2 протекает высокочастотный ток, и в его вторичной обмотке индуцнруется 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 отсутствии контакта щупа 1 с выводом цифрового узла цепь вторичной обмотки трансформатора 2: разорвана и высокочастотный ток в ней определяется только собственной емкостью щупа 1, относительно обшей шины логического пробника.

Поскольку первичная и вторичная обмотки трансформатора 2 намотаны встречно, токи в них находятся в противофазе, и ток первичной обмотки, поступая через конденсатор 4 на вход дискриминатора 7 уровня высокочастотного сигнала, компенсирует емкостной ток вторичной обмотки. В результате сигнал переменного тока, поступающий на вход дискриминатора 7, близок к нулю, дискриминатор 7 не срабатывает и выдает со своего выхода на вход блока 10 анализа и индикации "0", запрещая индикацию уровней "0" и "1" и индицнруя отсутствие контакта щупа 1 с выводом цифрового узла.

1215071

Вследствие того, что вход дискриминатора 7 развязан по постоянному току от щупа 1 с помощью конденсатора 12 (фиг. 2) и что блоки 5 и 6 сравнения имеют высокое входное сопротивление, в момент появления контакта щупа 1 с выводом цифрового узла на щупе 1 практически отсутствует постоянное.напряжение.

В результате логический пробник не задает на цифровой узел перепада напряжений. Êðoме .того, вторичная обмотка трансформатора

2 имеет определенную индуктивность, которая препятствует мгновенному возрастанию шунтирующего тока, протекающего с вывода цифрового узла через щуп 1, вторичную обмотку трансформатора 2 и входную емкость логического пробивника на общую шину. Указанные особенности работы логического пробника .способствуют тому, что в момент 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 опера тора.

При наличии контакта щупа 1 с выводом цифрового узла цепь тока вторичной обмот. ки трансформатора 2 замыкается и на входе дискриминатора 7 появляется высокочастотный сигнал, вследствие чего дискриминатор 7 срабатывает и выдает на блок 10 сигнал, разрешающий анализ логических уровней, поступающих с выходов блока сравнения 5 и 6. Если оба блока сравнения 5 и 6 срабатывают, т.е. уровень сигнала вывода цифрового узла превышает уровень источника 8 опорного напряжения, блок

10 индицирует "1". Если сработал блок сравнения 6, а блок сравнения 5 не сработал, т.е. уровень сигнала вывода цифрового узла находится между уровнями источников опорного напряжения 8 и 9, блок 10 индицирует одновременно уровни "0" и "1".

Если уровень сигнала на выводе цифрового узла меньше уровней источников опорных напряжений 8 и 9, блоки сравнения 5 и 6 не срабатывают и блок 10 иидицнрует уро° вень "0", Дискриминатор 7 уровня высокочастотного сигнала (фиг, 2) работает следующим образом.

Входной сигнал поступает через конденсатор 12 на резонансный усилитель, выполненный на конденсаторах 13, 24, резисторах

15, !6 МОП-транзисторе 22 и индуктивности 25.

Резонансный усилитель обеспечивает отстройку от помех на частотах, отличных от часто-!!

О !

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 переменным резистором 20 на уровне, обеспечивающеь! отсечку помех и пронускание минимального сигнала через компаратор 21, возникающего при максимально высоком допустимом выходном сопротивлении цифрового узла.

Резистор 19 является нагрузочным резистором резонансного усилителя, на котором

C выделяется усиленный сигнал переменного тока.

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 7 сигнала переменного тока и уровень "0" при отсутствии или малых значениях сигнала переменного тока.

За счет усиления и детектирования сигнала в дискриминаторе 8 логический пробник отличает отсутствие контактирования щупа 1 с выводом цифрового узла от контактирования с выводом, имеющим высокое выходное сопротивление (например, с выходом цифрового узла, соединенным со стоком

МОП-транзистора), поскольку даже при высоком выходном сопротивлении цифрового узла, отличном от бесконечности, сигнал переменного тока на входе дискриминатора 7, усиленныи в дискриминаторе 7, достаточен для формирования на конденсаторе 14 "1", которая разрешает работу блока 10.

Таким образом, за счет введения трансформатора 2 генератора 3 высокочастотного тока, конденсатора 4 и дискриминатора

7 уровня высокочастотного сигнала обеспечивается возможность отличить отсутствие контактирования щупа 1 с выводом цифрового узла от контактирования с выводом, имеющим высокое выходное сопротивление, а также исключение в момент касания щупом 1 вывода цифрового узла влияния логического пробника íà айалиэируемое состояние цифрового узла. и возможности изменения этого состояния (сброса триггерных схем) с последующей индикацией неверных состояний. При наличии контактирования не выдается ложный сигнал о его отсутствии и инфицируется истинное, а не наведенное извне состояние цифрового узла, что существенно повышает достоверность результатов анализа.

1215071

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 904/54 Тираж 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1.. 1огический пробник, содержащий щуп, первый и второй регулируемые источники опорного напряжения, соединенные выходами соответственно с первыми входами первого и второго блоков сравнения, вторые входы которых соединены между собой, а выходы ° соединены соответственно с первым и вторым входами блока анализа и индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности классификации выходных уровней цифровых узлов путем устранения влияния входных параметров логического пробника и выходного сопротивления цифрового узла на результат классификации, в логический пробник введены трансформатор с включенными встречно первичной 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 конденсатор с выходом генератора высокочастотного тока и с. первым выводом первичной обмотки трансформатора, соединенной вторым выводом с общей шиной логического пробника; второй вывод первичной обмотки трансформатора соединен с вторым входом первого блока сравнения и с входом дискриминатора уровня высокочастотного сигнала, соединенного выходом . с третьим входом блока анализа и индикации.

2.Пробник поп. l,îтличающийc я тем, что дискриминатор уровня высокочастотного сигнала содержит МОП вЂ” транзистор, соединенный затвором через первый конденсатор с входом дискриминатора уровня высокочастотного сигнала через первый резистор — с общей шиной логического пробника, с истоком МОП-транзистора и с первыми выводами второго конденсатора, второго резистора, третьего резистора и третьего конденсатора, сток МОП-транзистора соединен через параллельно включенные четвертый конденсатор и индуктивность с вторым выводом второго конденсатора и с первым выводом четвертого резистора, соединенного вторым выводом с шиной питания логического пробника, с коллектором п-р-lt-транзистора и с первым выводом пятого резистора, соединенного вторым выводом с инвертирующим входом компаратора и с первым выводом переменного резистора, второй и третий выводы которого соединены с общей шиной логического пробника, неинвертирующий вход компаратора соединен через пятый конденсатор со стоком

МОП-транзистора, а непосредственно — с вторым выводом второго резистора, выход компаратора соединен с базой л-р-п-транзистора,соединенмого эмиттером с вторыми выводами третьего резистора, третьего конденсатора и с выходом дискриминатора уровня высокочастотного сигнала.