Логический пробник

 

Изобретение относится к коятрольно-измерительной технике и может быть использовано для проведения контроля сигналов в цепях логических устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, достигается путем выявления непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандартной ампли туды . Логический пробник содержит резисторы 1, 5, 8, 11, 13, 14 и 15,инверторы 2, 6 и 9, элементы 3, 7 и 10 индикации , конденсаторы 4 и 16,. диод 12, Для достижения поставленной цели в него дополнительно введены элемент И-НЕ 17, четвертый элемент индикации 18, резистор 19. В качестве, инвертора 9 может быть использован вентиль МОП-типа, имекиций практически бесконечное входное сопротивление и определенную входную емкость, выполняющую функции конденсатора 16. Введение указанных элементов обеспечивает выявление последовательности импульсов, амплитуда которьЬс лежит .в диапазоне О - уровень Обрыв и Г - уровень 0брыв. 2 ил. § (Л с х to со со а о /г tf м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

159 4- С 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ туды. Логический пробник содержит резисторы 1, 5, 8, 11, 13, 14 и 15,инвер торы 2, 6и 9, элементы 3, 7 и 10 индикации, конденсаторы 4 и 16,. диод 12, Для достижения поставленной цели в него дополнительно введены элемент

И-НЕ 17, четвертый элемент индикации 18, резистор 19. В качестве,инвертора 9 может быть использован вен" тиль NOH-типа, имеющий практически бесконечное входное сопротивление к определенную входную емкость, выполняющую функции конденсатора 16. Вве" дение указанных элементов обеспечи. вает выявление последовательности импульсов, амплитуда которых лежит .в диапазоне "Он — уровень "Обрыв" и

"1" -. уровень ",Обрыв". 2 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ1ЮЫТИЙ (61-) 995030 (21) 3825748/24-21 (22) 19.12,84 (46) 23,06,86. Бюл. У 23 (72) Б.В.Лавриненко и В.И.Гладков ,(53) 621.317.799(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 995030, кл. G 01 R 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„„SU,» 1239661 A 2

1239661

Изобретение относится к кантраль- . ИО-измерительной технике и может быть использовано для проведения коНтрапя сигналов в цепях логических устройств и является дополнительным к прсдлягяемаму устрОЙству па явтв св, 9 995030, Цель изобретения — расширение функциональных вазможностей логического пробника путем обеспечения вы-. явления непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандяртиОЙ ямплитуцы«

Ня фиг,, пpинципияльняя схема пробника, на фиг, 2— временные диаграммы ега работы, Лагическ«пй пробник содержит первый резистор l, первый инвертар, 2, первый элемент 3 индикЯции1 HepB6IH конденсатор 4, второй резистор 5, второй иннертар 6, второй элемент 7 индикации,, третий резистор 8, третий инвертар 9, третий элемент 10 индикации„ четвертый резистор Il диод 12 пятый резистор 13„ шестой резистор 14, седьмой резистор 15, второй конденсатор 16, элемент ИНЕ 17, четвертый элемент 18 индикации и восьмой резистор 19, В каче тве -.Ивертара 9 6«Ее> быть использован, например, вентиль МОПтипа„ имеющий практически бесканеч" нае входное сопротивление и определенную входную емкость (От нескольких единиц да нескольких десятков пикафарад), выполняющую функции кан» денсятора 16.

Логический пробник работает следу - Им ОбРазамъ

Сопротивления резисторов l, ".3, 14 и 15 выбираются такр чтОбы выполнить следующие условия.

Если ьхад пробника не подключен к контролируемому устройству, тс напряжение на входе .инверторя 2 долж= .на быть ниже допустимого уровня логическага нуля U . а напряжение входа инвертаря 6 — вьще допустимого уровня логической единицы 0, Первый резистор l включен между общей шиной и входам первого инвер.тора 2, выход которого соединен с первым выводом первого элемента 3 индикации, соединенного вторым выво дам через второй резистор 5 с шиной питания, Выход второго инвертора 6 соединен через последовательно соединенные 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 ll соединен с общей шиной. Нервый вывод седьмого резистора 15 под". ключен . к шине питания, а второй вывод — к входу второго инвертора 6 и первому выводу шестого резистора 14, соединенного вторым вбгводом с первым выводом пятого резистора 13, второй вывоц которого соединен с входом первого инвертора 2, первый конденсатор 4 включен параллельно первому элементу 3 индикации, второй вывод которого соединен с катодом диода, соединенного анодом с входом третьего инвертора 9 и первым выводом второго конденсатора 16, соединенного вторым выводом с общей шиной, точка соединения выводов пятого 13 и шестаго 14 резисторов соединена с входом логического пробника и с первым входом элемента И-НЕ 17, соединенного вторым входам с выходом первого инвертора 2, выходом через последовательно соединенные четвертый элемент

18 индикации и восьмой резистор — с шиной питания, Если ыа входе пробника действует напряжение логического нуля проверя емого устройства U „, то напряжение на входе инвертора б должно быть меньше U

Если на входе действует напряжение логической единицы проверяемого устройства Б, „, то .напряжение на входе инвертора 2 должно быть больше U

Когда вход прабника ни к чему не подключен, т.е, имеет состояние

"Обрыв"., напряжение на входе инвертара 2 меньше U» а на входе инвертора 6 больше U

Тогда на выходе инвертора 2 устанавливается напряжение, близкое к напряжению источника питания Е, на выходе инвертора 6 - близкое к нулю, На выходе элемента И-НЕ 17 установится напряжение, также близкое к нулю, тяк как на первом входе у него — напряжение "Обрыв", а на втором - напряжение, близкое к Е. Уровень напряжения "Обрыв" находится в интервале значений, больших U и меньшие UI, например, I 5-1,7 В для элементов

:133 серии. Ток через элементы 3 и 7 индикации не протекает и они не светятся. Напряжение на катоде диода 12

1239661 нию, близкому к Е, 55 близко к Е, Также близко к Е напряжение на входе инвертора 9, так как конденсатор 16 заряжен до величины

Е через обратное сопротивление диода 12.

При этом напряжение на выходе инвертора 9 близко к нулю, ток через элемент 10 индикации не протекает и он не светится. Светится только элемент 18 индикации, так как напряжение на выходе элемента И-HE 17 близко к нулю.

В результате свечением элемента !

8 индикации индицируется состояние

"Обрыв на входе пробника.

Если на вход пробника поступает

"0", то на входах инверторов 2 и 6 устанавливается напряжение, меньшее

U, а на их выходах - напряжение, близкое к Е. На выходе элемента ИНЕ 17 напряжение также близко к E.

При этом элементы 3,:10 и 18 ин" дикации не светятся. Через элемент

7 индикации течет ток, определяемый величиной резистора 8, и он светится.

В результате наличием свечения элемента 7 индикации и отсутствием свечения 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 U„ а на выходах — напряжение, близкое к нулю. Напряжение на выходе элемента И-НЕ 17 близко к Е, так как заперт нулем с выхода инвертора 2. Эле» менты 7 и 18 индикации ие .светятся, а через элемент 3 индикации течет ток, определяемый величиной резистора 5, и он светится.

Йара элемент 3 индикации — резистор 5 подобрана так, что напряжение в точке их соединения U больше U< при протекании тока через резистор

5 при действии на входе пробника сигнала "1". Нри этом напряжение на вхое инвертора 9 равно U, 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, 10 и 18 индицируется "1" на входе пробника, 5 !

О !

Если на входе пробника действует последовательность импульсов с изменением амплитуды от "0 до "1" (фиг. 2а) (по существу это чередование сигналов "О" и "1"), поочередно светятся элементы 3, !8 и 7 индикации. При час готе импульсов больше

25-30 Гц их свечение воспринимается глазом как непрерывное, В момент перепада "О"/"l" каждого входного импульса на катоде диода 12 формируется напряжение„ близкое к нулю (фиг, 2о). Это происходит потому, что во время действия на входе пробника сигнала "О напряжение на выходе инвертора 2 близко к Е и конденсатор 4 разряжен, а в момент формирования на выходе инвертора 2 напряжения, близкого к нулю, катод диода !2 оказывается подключенным через незаряженный конденсатор 4 к выходу инвертора 2, Затем конденсатор 4 начинает заряжаться до напряжения1 равного падению напряжения на элементе 3 индикации во включенном состоянии.

При этом напряжение на катоде диода 12 увеличивается и стремится к своему установившемуся значению, I

В момент перепада "1"/"0" каждого входного импульса на катоде диода

12 формируется напряжение, больше Е на величину падения напряжения, на элементе 3 индикации во включенном состоянии (фиг. 26), Это происходит потому, что во время действия на sxoде сигнала "1" конденсатор 4 заряжа" ется до напряжения, равного падению напряжения на элементе 3 индикации во включенном состоянии, а во время действия на входе сигнала "01 на выходе инвертора 2 устанавливается напряжение, близкое к Е, которое складывается с напряжением, до которого заряжается конденсатор 4. Затем конденсатор 4 начинает разряжаться до нуля, при этом напряжение на катоде диода 12 уменьшается и стремится к своему установившемуся значеВо время действия перепада "0" /" l" на входе пробника конденсатор 16 почти мгновенно разряжается до напряжения, близкого к нулю, через диод .12, который в этот момент времени оказывается включенным в прямом направлении (фиг. 2 Ь) .

$ 1239661

Для быстрого разряда кокденсатара

16 да напряжения, близкогс к нулю„ необходимо, чтобы величина его емкости была многа меньше емкости конденсатора 4, Затем в течение всего нремеки до перепада "О /"1" следующегo входного ймпульса конденсатор

16 медленна заряжается через открытое сопротивление диода 12р который сразу же после заряда конденсатора !а

16 оказывается включенным в обратном направлении, Скорость заряда конденсатора 16 при действии на входе пробника 1 " меньше„ чем при .действии нуля, так как конденсатор А стре- 15 мится к U, а на втором — к Е, Во время,цейстния перепада 0"/

/ 1" следующего импульса конденсатора !6 повторно разряжается через обратное сопротивление диода 12, Если частота импульсной последовательности дастаточно высока„ за период следования импульсов конденсатор 16 ке успевает зарядиться до (фиг. 25), При этом на выходе инвертора 9 устанавливается напряжение, близкое к Е, через элемент 10 индикации течет так, определяемый резистором !4, и элемент 10 индикации светится, При низких частотах вход- 3 ной импульснал паследазательности:. конденсатор . : может зарядиться да

U и ныщЕ за период следования имО пульсов, При этом элемент 10 снетится толь. -„,. ка в промежутках времени, когца напряжение ка конденса" îðå меньше U на такое свечение наспринимается глазом как непрерывное, Практически всегда можно добиться того, чта элемент 10 индикации нормальна снетится при частотах входной паследанательнасти 25-30 Гц и ныне. На более низкйх частотах наличие входной импульсной последовательности можно ап- g5 ределить по прерывистому свечению элементов 3, 7 и 18. так как на этих частотах их свечение уже не воспринимается глазом, как непрерывное.

Таким образом, наличие ка входе непрерывной импульсной последовательности с изменением амплитуды от "0" да "1" индицируется свечением элемента 1О индикации и элементов 3,, 7 и 18, Я

Если на входе прабника действует импульсная последовательность с из-" менением амплитуды от уровня "0" да уровня Обрыв, то происходит поочередное включение элементов 7 и 18 индикации, TGK как ани срабатывают ат 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 пробника, При большой частоте — непрерын. ное свечение элементов 7 и 18. Эле мент 10 не светится, так как íà выходе инвертора 2 не появляется ноль.

Если на входе пробника действует" импульсная последовательность с изменением амплитуды от уровня "1" до уровня "Обрын", то происходит поочередное включение элементов 18 и 3 индиа:ации, так как они .срабатывают от элемента И-НЕ 17 (" Обрыв" ) и ик"@ нертара 2 ("1"), При большой частоте " непрерывное свечение элементов

18 и 3 индикации. Элемент 10 не светится, так как на выходе инвертора

2 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 которых лежит н диапазоне "0" — уровень

"Обрыв" .и "1" ". уровень "Обрыв", Поскольку такие последовательности импульсов могут образоваться в логических схемах при обрывах в цепях, формирующих уровень логической еди-. ницы или уровень логического нуля, например, в цепи верхнего транзистора или и цепи нижнего транзистора

ТТЛ микросхем с составным выходным инвертором,то предлагаемый логический пробник относительно известного позволяет выявлять новые виды неисправностей логических схем в динамическом режиме их работы и имеет поэтому более широкие функциональные Вазможности °

Ф а р м у л а и з о б р е т е н и я

Логический пробник по авт.св.

9 995030,, отличающийся тем, что,, с целью расширения функциональных вазможностей логического пробника путем обеспечения выявле" ния непрерывной импульсной последовательности с импульсами нестандартной амплитуды, в него введены элемент

1 8 четвертый 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,Дворкин

Редактор Н,Рогулич Техред Л.Олейник Корректор Л,Патай с

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3393/47

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород,ул, Проектная, 4