Устройство для контроля и диагностики цифровых устройств

 

Изобретение может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности контроля за счет обеспечения защиты входа устройства от сигналов амплитудой выше напряжения питания и сигналов отрицательной полярности и распознавание этих сигналов различной формы с последующей их индикацией. Она достигается введением в устройство для контроля резистора, двух схем шунтирования, двухD--триггеров, шести элементов И-НЕ, двух индикаторов. Устройство содержит также входной усилитель, три компаратора, шестть инверторов, два RS-триггера, генератор импульсов, коммутирующий элемент, индикатор, семнадцать элементов И-НЕ, восемь D-триггеров. 6 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1583886

А2 (5) }5 G 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AВторсксмУ СаиДКтепьСтвм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и отнРцтиям

RPW rHHT СССР

1 (6l ) 1499286 (21) 4373395/24-21 (22) 0l.02,88 (46) 07,08.90. Бюл. № 29 (72) А.Н. Мурашко и В.Н. Войтович (53) 62).317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1499286, кл. G 01 R 31/28, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ И .ДИАГНОСТИКИ ?ЯФРОВЫХ УСТРОЙСТВ (57) Изобретение может быть использовано при наладке, контрале и диагностике цифровых устройств. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение надежности контроля за счет обеспечения

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств и является усовершенствованием устройства по авт.св. ¹ 1499286, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повишение надежности контроля за счет обеспечения защиты входа устройства от сигналов амплитудой выше напряжения питания и сигналов отрицатель-— ной полярности, а также распознавание этих сигналов различной формы с последующей их индикацией.

На фиг, 1 изображена функцирнальная .схема устройства; на фиг,:2 — перваМ схе-ма шунтирования; на фиг. 3 — вторая схема шунтирования; на фиг.4 — таблица, отображающая решаемые устройст2 защиты входа устройства от сигналов амплитудой выше напряжения пита ля и . сигналов отрицательной полярности и распознавание этих сигналов различной формы с последующей-их индика--. цией. Она достигается введением в устройство для контроля резистора, двух схем шунтирования, двух В-триггеров, шести элементов И-HE двух индИкаторов. устройство содержит также входной усилитель, три компа-. ратора, шесть инверторов, два RSтриггера, генератор импульсов, коммутирующий элемент, индикатор, семнадцать элементов И-НЕ, восемь D-триггеров. 6 ил. вом функции и соответствующую им мнемонику символов; на фиг.5 — временная диаграмма работы элементов устройства при нормализованных входных уровнях сигнала; на фиг.6 — временная диаграмма работы при нестандартных уровнях входного сигнала.

-Устройство (фиг,1) — содержит входной усилитель 1, первый 2, второй 3 и третий 4 компараторы, первый 5, второй 6 и третий 7 инверторы, первый, 8 и второй 9 RS-триггеры, генератор 10 импульсов, коммутирующий элемент 11, индикатор 12, гервый 13, второй 14 и третий 15 элементы И-НЕ, четвертый 16 и пятый 17 инверторы, первый 18 второй 19, третий 20, четвертый 2!, пятый 22, шестой 23, седьмой 24 и восьмой 25 В-триггеры, четвертый 26, пятый 27, шестой 28, 1583886 седьмой 29, восьмой 30, девятый 31, десятый 32, одиннадцатый 33, двенадцатый 34, тринадцатый 35, четырнадцатый 36, пятнадцатый 37, шестнадцатый 38 и семнадцатый 39 элементы

И-НЕ, шестой инвертор 40, резистор

41, вход 42 устройства, дополнительный резистор 43, первую 44 и вторую

45 схемы шунтирования, девятый 46

Яи десятый 47 D-триггеры, восемнадцатый 48, девятнадцатый 49, двадцатый 50, двадцать первый 51, двадцать

:второй 52 и двадцать третий 53 элементы И-НЕ, первый 54 и второй 55 дополнительные индикаторы.

Выход входного усилителя l соеди- . нен с входами первого 2, второго 3 и .третьего 4 компараторов, выход первого компаратора 2 соединен с синхровходом первого триггера 18 и через первый инвертор 5 с S-входом первого RS-триггера 8, с синхровходом второго D-триггера 19 и первыми входами первого 13 и второго 14 элементов

И-НЕ. Выход второго компаратора 3 соединен с первым входом третьего- . элемента И-НЕ 15 и через второй ин-. вертор 6 с первым входом четвертого элемента И-НЕ 26, Выход четвертого элемента И-HE 26 соединен с К-входом первого RS-триггера 8, синхроi входом третьего D-триггера 20, пер" вым входом пятого элемента -HE 27 и через третий инвертор 7 с синхровходом четвертого D-триггера 21. Выход третьего компаратора 4 соединен с S-входом второго RS-триггера 9 и вторым входом четвертого элемента

И-НЕ 26. Первый вход коммутирующего элемента 11 соединен с R-входами второго RS-триггера 9, пятого 22 и седьмого 24 D-триггеров, с вторыми входами первого 13 и пятого 27 элементов И-НЕ и через резистор 41 с шиной единичного п6тенциала. Второй вход коммутирующего элемента 11 соединен с йулевым потенциалом, выход пятого элемента И-НЕ 27 соединен

50 через четвертый инвертор 16 с R-входом второго D-триггера 19, выход которого соединен с R- u D-входами первого Р-триггера 18, Выход первого элемента И-НГ 13 соединен через пятый инвертор 17 с К-входом третье"

55 го D-триггера 20, выход которого соединен с. Р- и R-входами четверто. го Р-триггера 21, Прямой выход первого RS-триггера

8 соединен с синхровходами пятого

22 и шестого 23 D-триггеров, а инверсный выход первого RS-триггера 8 соединен с синхровходами седьмого

24 и восьмого 25 D-триггеров. Выход пятого D-триггера 22 соединен с Dи R-входами восьмого D-триггера 25, выход которого соединен с первыми входами шестого 28 и седьмого 29 элементов И-НЕ, Выход седьмого Dтриггера 24 соединен с Р- и К-входами шестого D-триггера 23, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И-НЕ 30 и с вторым вхо.дом шестого элемента И-НЕ 28, выход последнего соединен с вторыми входами второго 14 и третьего 15 элементов

И-НЕ, Выход второго элемента И-НЕ 14 соединен с первым входом тринадцатого элемента И-НЕ 35, второй вход которого соединен с выходом восьмого элемента И-HE 30, Выход седьмого элемента И вЂ” НЕ 29 соединен с первым входом двенадцатого элемента И-НЕ

34, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И-HE 15, Прямой выход первого D-триггера

18 соединен с первым входом четырнадцатого элемента И-НЕ 36, Инверсный выход первого D-триггера 18 соединен с первым входом пятнадцатого элемента И-НЕ 37, выход которого соединен с первым входом семнадцатого элемента И-НЕ 39. Прямой выход четвертого D-триггера 21 соединен с первым входом шестнадцатого элемента

И-НЕ 38, а инверсный выход четвертого D-триггера 21 соединен с вторым входом пятнадцатого элемента И-НЕ

37, выход семнадцатого элемента И-НЕ

39 соединен с третьими входами двенадцатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, Прямой выход второго

RS-триггера 9 соединен с первым входом девятого элемента И-HE 31, а инверсный выход второго RS-триггера 9— с первыми входами десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ.

Выход двенадцатого элемента

И-НЕ 34 соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И-НЕ 33, выход тринадцатого элемента И-НЕ 35 соединен с вторым входом десятого элемента И-HE 32, первый выход гене1 ратмира 10 импульсов соединен с вторыми входами восьмого 30 и четырнадцатого 36 элементов И-НЕ. Второй

83886 6 элемента И-НЕ 52 и девятнадцатого элемента И-HE 49» Выход девя г««адца» того элемента И-HE 49 соед«««|ен с

30

40

5 .15 ды«ход генератора О импульсов соединен с вторыми входами седьмого

29, девятого 31 и семнадцатого 39 элементов И-НЕ, Информационные входы пятого 22 и седьмого 24 D-триггеров соединены с единичным потенциалом. Выход девятого элемента И-НЕ

31 соединен через шестой инвертор

40 с первым входом индикатора 12, второй вход которого соединен с выходом десятого элемента И-HE 32.

Выход одиннадцатого элемента И-HE

33 соединен с третьим входом индикатора 12, четвертый вход которого соединен с выходом четырнадцатого элемента И вЂ” НЕ 36, Пятый вход индикатора

12 соединен с выходом шестнадцатого элемента И-НЕ 38, Вход 42 устройства через до: полнительный резистор 43 соединен с входом входного усилителя 1 и первыми входами первой 44 и второй 45 схем шунтирования. Второй вход первой схемы 44 шунтирования соединен с третьим входом второй схемы 45 шунтирования и с шиной питания. Третий вход первой схемы 44 шунтирования соединен с шиной нулевого потенциала. Второй вход схемы 45 шунтирования соединен с шиной нулевого потен- . циала. Выход первой схемы шунтирования соединен с синхровходом девятого D-триггера 46 и первым входом восемнадцатого элемента И-НЕ 48. Выход второй схемы 45 шунтирования соединен с синхровходом десятого Dтриггера 4? и первым входом двадцать первого элемента И-НЕ 51. Инверсный выход десятого D-триггера 47 соеди-. нен с вторыми входами двадцатого 50 и двадцать первого 51 элементов И-НЕ.

Выход двадцать первого элемента И-НЕ

51 соединен с первым входом двадцать второго элемента И-НЕ 52. Инверсньп выход девятого D-триггера 46 соеди.нен с первым входом двадцатого эле" . мента И-НЕ 50 и вторым входом восем- надцатого элемента И-HE 48. Выход .воеемнадцатого элемента И-НЕ 48 соединен с первым входом девятнадцатого элемента И-HE 49. Выход двадцатого элемента И-HE 50 соединен с первым входом двадцать третьего элемента И-НЕ 53, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора 1 0 импульсов. Выход двадцать третьего элемента И-НЕ 53 соединен; с вторыми входами двадцать второго входом первого дополнительного индикатора 5). Выход двадцат.:- вт«| огр элемента И-НЕ 52 соединен с входом второго дополнительного |«нд««катара

55. Информационные входы девятого

46 и десятого 47 D-триггеров соединены с единичным потенциалом, R-входы девятого 46 и деся-ого 47 D-триггеров соединены с входом ««Сброс « устройства.

Дервая схема шунтирования («11иг,2) содержит транзистор 56 и резистор

57, первый вывод которого подключен к шине +Е„, а второй — к D-триггеру

46 и элементу И-НЕ 48 устройства и к коллектору транзистора 56, база которого соединена с общей шиной устройства, а эмиттер с резистором

43 устройства.

Вторая схема шунтирования (фиг.3) содержит транзистор 58, иниергор 59, резистор 60, первый выход которого соединен с общей шиной устройства, второй выход которого соединен с входом инвертора 59 и коллектором транзистора 58, база которого папключена к шине +Е устройства, э« ««т». тер соединен с резистором 43, а « .:«ход инвертора 59 подключен к D-триггеру 47 и элементу И-НЕ 51 устройства.

Назначение элементов устройства следующее. Входной усилитель 1 служит для согласования входных цепей устройства с входами компараторов 24, для защиты входных цепей от перенапряжения, При не подключенном входе усилите-. ля 1 к контролируемой цепи на выходе усилителя 1 уровень сигнала меньше напряжения порогов срабатывания компараторов 2-4. Ко««параторы 2-4 слу-. жат для фиксации превышения уровней напряжений нормированныхдиапазонов, Первый триггер 8 для фик"ации срабатывания компараторов 2-4 в случае контроля уровней нормализованной амплитуды. Триггеры 22-25, элементы

И НЕ 14, 15, 28, 29, 30, 32 35 служат для логического анализа фор.|ы входного сигнала нормализованной ,,амплитуды.

Триггеры 18-21, элементы П-НЕ 13, 27, 36-39, инверторы 7, 16 и 17 слу-, 1583886 ляриос:и .и шу 1тирования последнего для 11ред..:.1вращеиия его попадания на вход входного усилителя 1. Девятый

D Tðèããåð 46 служит для фиксации па входе- 4г QcTpoHcTB7. импульсно1 О

СИI Н»ЛЯ ОТриць) i СЛЬНОИ ПОЛярНО С 1 и р а десятый D-триггер — для фиксации на входе 42 устрОйства импульсного сигиапа с амплитудой, превышающей нап;:,.),апис исто»)и»1ка 11и 1 ап1)я. Элеме:111»1 11--. l . 48-" ."3 с,11;ат для выработк11 . lo1! :<1есс1ких усио:.Ий для распознаВ;111H!1»-1» ) .!!:.1.;IO I!» 1 P!11! EI > ЕПЬ1)Ой IIOJISIP но сти а 1 Г1 .11Гналов 110лОжит ель иой 1-..:.:.я р:»,:..; 1 с амплитудой превы)))а Ь 1 Ь) ... 1 I: »P В1» и ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ !

» и) ... 11:. »:,".» .4 спу:,и для индикации о, .; т IE» ".>" )HHIpH»æÐIIHH у а вторОИ д;!,.:Л»» ". -;,ь)Г1 ипд -к2Toð 55 — для ..i. ;:,: .:„и.,:; . i вь)соковоль1иых положитель.

)Ю);:. Н:.P1 !IЕ)1И11, 45 жат для логического анализа формы входного сигнала нестандартной амп- литуды, триггер 9, элемент И-HE 31, инвсртор 40 — для фиксации момента потери контакта щупа с контролируе- 5

cхсмОи, генератор 10 cJIJ!il»HT для формш>оваш.я ч»ьтулирующего напряжения дпя ипдикатора 12 в тех случаях, когда -p .бу1.-. .ся изобразить фиксацию входного :мпульсиого сигнала любой

1О длительности, причем частота следования импулт. сов От генератора

à — 0 5-2 1"11 выбирается из удобства наблюдеиия Оператором этих ситуаций.

На первом и втором выходах генератора 10 импульсы формируются в противофазе один относительно другого.

1(оммут11ру)пиий элемент 11 служит для начал1»иой установки триггеров а до-* —,„. - 20 полни i е)1ь111»)й резиcTop 3 Для Огра ничеиия входиого тока. Первая схема

44 шу»гтирования служит для сравнения вход1)ого иаиряжепия с нулевым потенциалом В!. работки пулево1о логическо- 25 го поте11циала на своем выходе при наличии иа вход 42 устройства сигна— ла отрицательной полярности и шунтирова1111я последнего для Izредотвращеиия попадания на вход входного усили- 30 теля 1 бспвшогo otp. гцательного потенци».а. BT!»piIEI схема шунтирования 45. спужит дпя сравв EIHsi входного напряжения с 1гапряжением источника питания, вы1)аб .т 1 нуле13огo,логического

35 потенциа11а ьа своем выходе при наличии 1)а 1)ходе 42 устройства высоковольтиоi си нала положительной поПервая схема 44 шунтирования Может быть выполнена на базе и-р-птранзистора и резистора (фиг.2).

Вторая схема 45 шунтирования может быть выполнена на базе р-и-р-тран-зистора, инвертора и резистора (фиг. 3) .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии перед .каждым контролем цепи путем замь)кания коммутирующего элемента 11 все триггеры устройства приводят в исходное нулевое состояние. Компараторы 2-4 выполнены таким образом, что при неподключенном входе к проверчемой цепи ни один компаратор не срабатывает. Ксли на вход устройства цодается уровень сигнала логического "0" то срабатывает только компаратор 4.

При подаче на вход устройства сигнала с уровнем выше уровня логического 0, но ниже уровня логической срабатывают компараторы 3 и 4 ° При подаче на вход устройства сигнала с уровнем логической "1" срабатывают все компараторы 2-4, на выходе которых.устанавливаются единичные потенциалы.

В процессе контроля цепей цифровых устройств возможны уровни и формы входного сигнала (фиг.2), В зависимости от формы и амплитуды устройство работает следующим образом.

Неподключенный вход 42, потеря ,контакта щупа с контролируемой цепью во время контроля. Поскольку

Б меньше уровней срабатывания всех

Вх компараторов, на их выходах устанавливаются нулевые потенциалы. Второй

RS — триггер 9 устанавливается в единичное состояние, когда íà его прямом выходе единичный потенциал поступает на первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают импульсы с второго выхо-. да генератора 10, На выходе шестого ипвертора 40 формируются импульсы с частотой следования f = 0,5 +

+ 2 Гц (фи1.5 м), На индикаторе 12 происходит мигание сегмента (точки), свидетельствуя об отсутствии контак— та. На выходе элементов И-НЕ 32, 33, 35 и 36 —. единичные потенциалы, так как с инверсного выхода триггера

9 на первые входы десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ поступает нулевой потенциал с триггера 9.

1583886

9

Поскольку триггеры 18 и 21 устанавлены в нулевое состояние, то нулевые потенциалы. с их прямых выходов поступают на первые входы четырнадцато .

ro 36 и шестнадцатого 38 элементов

И-НЕ. Таким образом, на выходах элементов И-НЕ 32, 33 и 36 — единичные потенциалы, остальные сегменты индикатора. не высвечиваются.

" 2. На вход 42 устройства поступает сигнал единичного потенциала.

Срабатывают все компараторы 2-4, на выходе которых устанавливается единичный потенциал (фиг.5б,в,г).С выхода первого инвертора 5 нулевой

15 потенциал поступает. на первый вход второго элемента И-HE 14 с выхода которого единичный потенциал поступает на первый вход тринадцатого элемента И-НЕ 35. Поскольку тригге20 ры 18 и 21 в нулевом исхрдном состоянии, то с их инверсных выходов на .входы пятнадцатого элемента И-НЕ 37 поступают единичные потенциалы. На выходе элемента И-НЕ 37 -. нулевой потенциал, а на выходе семнадцатого элемента И-НЕ 39 — единичный потенциал, который поступает на тре-..ий вход тринадцатого элемента И-НЕ,35, на второй вход. которого поступает единичный потенциал с выхода восьмого элемента И-НЕ 30, так как триггер 23 в нулевом исходном состоянии.

Поскольку на входах элемента И-НЕ

35 единичные потенциалы; то на выхо-. де элемента И-НЕ 35 нулевой потенциап который поступает на второй вход десятого элемента И-НЕ 32, на выходе которого устанавливается единич- 40 ный потенциал. Индикации символа "0" на индикаторе 12 нет. В то же время с выхода второго компаратора 3 единичный потенциал поступает на первый вход третьего элемента И-НЕ 15, Hà 45 второй вход которого поступает также единичный потенциал с выхода шестого элемента И-НЕ 28, так как на входы последнего поступают нулевые потенциалы с выходов триггеров 23 и 25, находящихся в исходном нулевом состоянии. С выхода третьего элемента, -HE

15 нулевой потенциал поступает на второй вход двенадцатого элемента

-HE.34, с выхода последнего еди55 ничный потенциал поступает на второй вход одиннадцатого элемента И-HE 33, на первом вхо (е которого присутствует единичный потенциал с инверсного выхода второго RS-триггера 9.

Нулевой потенциал с выхода одиннадцатого элемента И-НЕ 33 (фиг,5л) вызывает свечение символа "1" на ин-pHzaTope 12. Поскольку первый 18 и четвертый 21 D-триггеры в нулевом состоянии, то нулевые потенциалы

jc их выходов определяют единичные потенциалы на вьп:одах четырнадцатого

36 и шестнадцатого 38 элементов И-НЕ.

Символы " " и " не высвечиваются.

Нулевой потенциал с прямого выхода триггера 9 вызывает постоянное свечение символа "е" через элемент И-НЕ

31, инвертор 40.

3. На выходе 42 устройства находится сигнал вьппе уровня логического

"0", но ниже логической "1". Как и в п.2 нулевой потенциал с выхода третьего элемента И-НЕ 15 вызывает свече-.. ние символа "1". Кроме того, поскольку с выхода первого компаратара 2 пасту" пает нулевой потенциал, то единичный потенциал с выхода первого инвертора

5 поступает на первый вход второго

I элемента И-НЕ 14, на второй вход которого поступает также единичньп потенциал с выхода шестого элемен а

И-НЕ 28, поскольку р-триггеры 23 и 25 находятся. в нулевом состоянии.

Таким образом, нулевой потенциал с выхода второго элемента И-НЕ 14 последовательна через элементы И-НЕ 35 и 32 вызывает высвечивание дополнительного символа "0" (фиг.5 л,м).

Остальные сегменты индикатора 12 не высвечиваются, кроме постоянного свечения символа ° как и в предыдущем случае.

4 . На вход устройства поступает сигнал нулевого потенциала. На выходах первого 2 и второго 3 компараторов присутствуют нулевые потенциалы, а на выходе третьего компаратора

4 — единичный потенциал. Единичный потенциал с выхода первого инвертора 5 поступает на первый вход второго элемента И-НЕ 14, на второй вход которого поступает единичный потенциал с выхода шестого элемента И-НЕ 28, так как D-триггеры 23 и 25 в нулевом состоянии. Нулевой потенциал с выхода элемента И-НЕ 14 поступает на первый вход тринадцатого элемента И-НЕ 35, который вызывает через десятый элемент И-НЕ 32 высвечивание символа

"0", так как второй триггер 9 в нулевом состоянии, а единичный потен1583886

)2 циал с его инверсного выхода поступает на первый вход десятого элемента

И-НЕ 32.

Нулевой потенциал с выхода второго компаратора 3 поступает на первый вхрд третьего элемента И-НЕ 15, с выхода которого единичный потенциал .поступает на второй вход двенадцатого элемента И-BE 34. Так как D-триг-;) гер 25 в нулевом состоянии, то на первый вход элемента И-НЕ 34 поступает единичный потенциал, а на его третий вход — также единичный потент циал, поскольку D-триггеры 18 и 21 в нулевом состоянии, на выходе пятнадца.того элемента И-BE 37 — нулевой потенциал, на выходе семнадцатого элемента И" IE 39 — единичный потенциал.

Таким образом, на входах элемента

И-НЕ 35 единичные потенциалы, а на

его выходе — нулевой, который определяет на выходе десятого элемента И-НЕ единичный потенциал. Символ "1" не высвечивается. Остальные сегменты 25 индикатора.12 не высвечиваются, кроме стволов "0" и "е".

5. Смена потенциала с единичного уровня на нулевой. В этом случае на индикаторе 12 до смены потенциала высвечиваются символы "1" и "в" (п.2) а затем происходит смена символов на индикаторе 12: "0" и " е" (п.4). Осталь ые символы не высвечиваются.

6. Смена готенциала нулевого уровня пе единичный. В этом случае на индикаторе 12 до смены потенциала высвечиваются символы "0" и " а (п„4)., а затем происходит смена символа на "1" и "е" (п,2). 40

7. Смена потенциала единичного уровня на нестандартный: больше логического "0", но меньше логической

"1". До смены потенциала на индикаторе 12 высвечиваются символы "1" и 45

"ю" (п.2), После смены потенциала высвечиваются символы "0", "1" и "в" (n..3}.

8. Смена нулевого потенциала на нестан, ;артгыи. больше логического 0 но меньше логической 1 е До с:ень; поте; циала на индикаторе 12 высвечиваются символы "0" и " " (п..4). После смены потенциала высвеи!ваются символы "О", "1" и и

55 (и. 3) .

9. Одиночный положительный им-пульс нормализованной амплитуды. В

1исходном состоянии на входе устройства нулевой потенциал, на индикаторе 12 высвечиваются символы "0" и (п.5). Поскольку сигнал нулевого уровня, то срабатывает третий компаратор 4 и на его выходе единичный потенциал, а на выходах первого

2 и второго 3 компараторов — нулевые потенциалы. С выхода второго инвертора 6 единичный потенциал поступает на первый вход четвертого элемента

И-HE 26, с выхода последнего нулевой потенциал устанавливает первый RSтриггер 8 в нулевое состояние, когда на его прямом выходе — нулевой потенциал (фиг.5д) ° Поскольку после касания щупом устройства контролируемых цепей путем замыкания цепи коммутирующего элемента 11 все D-триггеры 18-25 и RS-триггер 9 устанавливаются в нулевое состояние, то на их выходах нулевые потенциалы.

При смене потенциала входного сигнала с "0" "1" (положительный фронт импульса) пятый D-триггер 22 устанавливается в единичное состояние (фиг.5e) поскольку первый RSтриггер 8 устанавливается в единичное состояние сигналом от сработавшего компаратора 2, при этом с R-входа триггера 8 нулевой потенциал снимается, так как на выходе компаратора единичный потенциал. По заднему фронту входного сигнала. "1" - "0" на выходе первого компаратора 2 устанавливается нулевой потенциал и на

I выходе первого инвертора 5 единичный потенциал. На выходе компаратора 3 устанавливается нулевой потенциал, а на выходе третьего компаратора 4 остается единичный потенциал (фиг.5б,в,з). Триггер 8 устанавливается сигналом с выхода четвертого элемента И-НЕ 26 в нулевое состояние.

Положительным перепадом сигнала с инверсного выхода триггера 8 восьмой триггер 25 устанавливается в единичное состояние (фиг.5ж), так как на его D-вход поступает единичный потенциал с выхода триггера 22. Единичный потенциал с выхода триггера 25 поступает на первые входы шестого 28 и седьмого 29 элементов И-НЕ, Поскольку на втором входе седьмого элемента И"НЕ 29 присутствуют импульсы с второго выхода генератора 10, то с выхода элемента И-НЕ 29 инвертированные импульсы поступают последовательно через элементы И-НЕ 34 и 35

14

158388б

13 на. сегмент индикатора 12, вызывая модулированное свечение символа "1" . (фиг.5д). Наряду с этим после одиноч; ного положительного импульса на входе устройства остается нулевой потенциал. При этом устройство высвечивает дополнительно еще и символы

"0" и " " как и в п.4.

10. На вход 42 устройства доступа- 10 ет одиночный отрицательный импульс нормализованной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства единичный потенциал, на индикаторе высвечиваются символы "1" и "е" (п.2). Срабатывают компараторы 2-4 и на выходах придутствуют единичные потенциалы. Сигналом нулевого, уровня с выхода первого инвертора 5 первый RSтриггер 8 устанавливают в единичное состояние, когда на его инверсном выходе нулевой потенциал. Все D-триггеры 18-25 и RS-триггер 9 установлены в нулевое состояние. Нри смене вход" ного потенциала с "1" "0" (отрицательный фронт импульса) седьмой Этриггер 24 устанавливается в единичное состояние (фиг.5з). По заднему фронту ("O" - "1") входного сигнала на выходе второго компаратора 3 устанавливается единичный потенциал, который через инвертор б и элемент

И-НЕ 26 поступает íà R-вход первого

RS-триггера. На выходе первого компаратора 2 устанавливается единичный

35 потенциал, который через инвертор 5 устанавливает в единичное состояние триггер 8. По положительному перепаду сигнала с прямого выхода триггера 9 шестой D-триггер 23 устанавлива-, ется в единичное состояние (фиг.5и) > так как ранее с выхода седьмого

D-триггера стал поступать единичный потенциал на Р-вход триггера 23. 45 .Еидиничный потенциал с выхода триггера 23 поступает на первый вход

-восьмого элемента И-НЕ 30 и второй вход шестого элемента И-НЕ 28. Пос. кольку на втором входе элемента И-НЕ

30 присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10, то с выхода элемента И-НЕ 30 поступают импульсы последовательно через элементы И -НЕ

35 и 32 на сегменты индикатора 12, вызывая свечение символа "0" (фиг.5к).

Наряду с этим после одиночного отрицательного импульса на входе устройства остается единичный потенциал.

Устройство высвечивает дополнительно и символы "1" и " ", как в п,2.

l 1 .. Чередование одиночного положительного и отрицательного импульсов, пачка нормализованной амплитуды.

Контактный элемент 11 разомкнут. После поступления на вход устройства положительного импульса последовательно срабатывают D-триггеры 22 и

25, а на выходе седьмого элемента

И-НЕ 29 присутствуют импульсы с второго выхода генератора 10. Импульсы последовательно через элементы И"НЕ

34 и 33 поступают на сегмент индикатора 12, вызывая модулированное по яркости свечение символа "1", как в п.9. Следующий затем отрицательньл импульс вызывает последовательно срабатывание D-триггеров 24 и 23, а на выходе восьмого элемента -HE ЗС присутствуют импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы последовательно через элементы И-НЕ 35 и

32 поступают на сегменты индикатора

12, вызывая модулированное свечение символа "0". Поскольку модуляция сим-, волов "0" и "1" вызвана различными фазами одного генератора 10, то на индикаторе будут поочередно высве. чиваться символы "0" и "1", Кроме того, при срабатывании обоих D-rp".ггеров 23 и 25 на входы шестого элемента И-НЕ 28 поступают единичные потенциалы. С выхода элемента И-НЕ

28 на вторые входы второго 14 и третьего 15 элементов -HE поступает блокирующий нулевой потенциал, по которому запрещается поступление с выходов элементов И-НЕ 14 и 15 нулевых потенциалов. Поскольку D-триггеры 18 и 21 в нулевом состоянии, то на выходе пятнадцатого элемента

И-НЕ 37 — нулевой потенциал, по которому с элемента И-НЕ 39 на третьи входы элементов И-НЕ 34 и 35 поступают единичные потенциалы.

Таким образом, лишь на втором входе тринадцатого элемента И-НЕ 35 и первом входе двенадцатого элемента

И-НЕ 34 присутствуют импульсы, а на остальных входах этчх элементов

И-НŠ— единичные потенциалы. Поскольку RS-триггер 9 находится в нулевом состоянии, то нулевой потенциал с его прямого выхода поступает через элемент И-НЕ 31, инвертор 40 на сегмент "Точка" индикатора 12. Высвечи-.

15838 ваются символы "1" и поочередно "0"

11 1 II а

12. Последовательность импульсов нормализованной амплитуды, коммутиру ющий элемент 11 замкнут. Проверку цепей цифровых устройств в этом режиме можн о произвести после предварительной оценки при разомкнутом коммутирующем элементе 11. Убедившись, как в п.11, о поступлении на вход последовательности импульсов нормали-. зованной амплитуды, можно ориентиро-, вочно оценить скважность положительных и отрицательных импульсов по яркости высвечивания символов "0" и

"1". Если дпительность положительных импульсов больше отрицательных, то символ "1" высвечивается ярче, чем "0", и наоборот. Поскольку Dтриггеры устройства удерживаются в ! исходном нулевом состоянии, то имеет. место поочередная работа устройства, как в п.2 и 4. Поочередное высвечивание символов "1" и "0" оп- 25 ределяется поступлением входных импульсов с выхода компаратора 2 последовательно через инвертор 5, элементы И-НЕ 14, 35 и 32 на сегменты "0" индикатора 12, а также с выхода ком- 30 паратара 3 последовательно через эле менты И-НЕ 15, 34 и 33 на сегмент, п1и индикатора )2.

13. 0диночный отрицательный им пульс или последовательность отрицательп11х импуль сов ненормированной амплитуды, Б исходном состоянии иа входе устройства единичный нормированный потенциал, а.на выходах компаратаров 2-4 единичные потенциалы (фиг.ба,б,в,г).

По переднему отрицательному фронту импульса входного сигнала (фиг.ба) на выходе компаратора 2 появляется нулевой потенциал, по которому на выходе первого инвертора 5 появляется единичный потенциал, который поступает на синхровход второго П-триггера 19. Триггер 19 устанавливается в единичное состояние (фиг.бе), а единичный пот:— .циал с его выхода пос" тупает на D-вход первого D-триггера

18. Поскольку до прихода заднего фронта импульса компараторы 3 и 4 на своих выходах сохраняют единичные потенциалы, то с выхода четвертого элемента И-HE 26 поступает на пер вый вход пятого элемента И-НЕ 27 единичный потенциал. По заднему фрон"

86 16 ту (положительному перепаду) вход ного импульса сигналом с выхода первого компаратора 2 первый триггер

18 устанавливается в единичное состояние (фиг.бж), при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый вход четырнадцатого элемента И-НЕ 36, на второй вход которого поступают иьпульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы с выхода элемента И-HE 36 (фиг.бм) вызывают прерывистую индикацию символа " " . Кроме того, нулевой потенциал с инверсного выхода первого

D-триггера 18 определяет единичный потенциал на,выходе пятнадцатого элемента И-HE 37. Сигнал с выхода элемента И-НЕ 37 поступает на первый вход семнадцатого элемента И-НЕ 39, на второй вход которого поступают импульсы с второго выхода генератора

10. Далее импульсы с выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 поступают на третьи входы двенадцатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, с входов которых импульсы поступают через элементы И-НЕ 33 и 32 (фиг.бл и к) на сегменты индикатора 12, вызывая прерывистую индикацию символов

"0" и "1" в одном такте, а в другом такте — символа " ". Кроме того, как и в предыдущих случаях, высвечи11 11 вает ся символ е

14, Одиночный положительный импульс или последовательность положи тельных импульсов ненормированной амплитуды. В исходном состоянии на входе устройства нулевой потенциал,,на выходах первого 2 и второго 3 компараторов, нулевые потенциалы, на выходе третьего компаратора 4 единичный потенциал (фиг.ба,б„в,г),. на входах четвертого элемента И-НЕ 26 нулевой потенциал. По переднему фронту входного импульса третий D-триг гер 20 положительным перепадом "0- -1" сигнала с выхода четвертого элемента

И-НЕ 26 устанавливается в единичное состояние (фиг.бз). Единичный потенциал с выхода третьего D-триггера

20 поступает на D- и К-входы четвертого D-триггера 21. В течение длительности входного импульса на выходе первого компаратора 2 (фиг.бб)— нулевой потенциал, а на выходах вто-1

Ъ рого 3 и третьего 4 компараторов —— единичные потенциалы. По заднему

1583886 фронту входного импульса, когда на выходе второго компаратора 3 становится нулевой потенциал, на выходе четвертого элемента - нулевой по-: тенциал. По положительному перепаду сигнала с выхода третьего инвертора 7 четвертый триггер 21 устанав,ливается в единичное состояние— (фиг.би), при этом единичный потенциал с его прямого выхода поступает на первый вход шестнадцатого эле-! мента И-НЕ 38, на второй вход которого поступают импульсы с первого выхода генератора 10. Импульсы с выхода элемента И-НЕ 38 (фиг.бн) вызывают прерывистую индикацию символа

Кроме того, нулевой потенциал с инверсного выхода четвертого D" триггера 21 определяет единичный потен20 циал на выходе пятнадцатого элемен, та И-НЕ 37. С выхода семнадцатого элемента И-НЕ 39 импульсы поступа ютт на третьи входы двенадцатого 34 и тринадцатого 35 элементов И-НЕ, с 25 их выходов импульсы поступают через элементы И-HE 33 и 32 (фиг.б л,к) на сегменты индикатора 12, вызывая прерывистую индикацию символов "0" и "1" в одном такте, а в другом так- 30 те — символа " ". Кроме того, как и в предыдущих случаях, высвечивается символ " ° " °

Если в процессе контроля цепей цифровых устройств происходит поте35 ря контакта щупа устройства, то на выходе третьего комапаратора выставляется нулевой потенциал, по . которому второй RS-.òðèããåð 9 устанавливается в единичное состояние. При этом 40 единичный потенциал с прямого выхода триггера 9 поступает на первый вход девятого элемента И-НЕ 31, по второму входу которого поступают импульсы с второго выхода генератора 10. На . 45 выходе шестого инвертора 40 формируются импульсы с частотой следования f = 0,5 — 2 Гц (фиг.5м). На индикаторе 12 происходит мигание сегмента- (точка) " ° ", свидетельствуя об отсутствии контакта. Индикация ос3.. тальных сегментов индикатора 12 заблокирована нулевым потенциалом с инверсного выхода второго RS-триггера

9 по первым входам десятого 32 и одиннадцатого 33 элементов И-НЕ.

Контроль следует повторить до обеспечения надежного контакта щупа устройства, постоянно обнуляя триггеры устройства путем замыкания контактно.— го элемента 11 до тех пор, пока пос- " тоянно не будет высвечиваться символ ™ ° " (точка).

15. В исходном состоянии триггеры

46 и 47 в нулевом состоянии На вход 42 устройства гоступает отрицательный потенциал. Через резистор

43 отрицательный потенциал поступает на первый вход первой схемы 44 шунтирования и открывает транзистор

56,так как потенциал его базы становится вьппе потенциала эмиттера, а йапряжение на входе усилителя 1 ограничивается на уровне 0,7 В. Сигнал нулевого логического потенциала с выхода схемы 44 поступает на пер-. вый вход семнадцатого элемента И-НЕ

48, на выходе которого устанавливается единичный потенциал. Поскольку триггеры 46 и 47 в нулевом состоянии, то на выходе двадцатого элемента И-НЕ 50 — нулевой логический потенциал, который блокирует двадцать третий элемент И-НЕ 53. Совпадение единичных потенциалов с выхода двадцать третьего элемента И-НЕ 53 и с выхода восемнадцатого элемента И-НЕ

48 на входах девятнадцатого элемента

И-НЕ 49 устанавливает на выходе пос; леднего нулевой логический потенциал, по которому высвечивается первый дополнительный индикатор 54, Так .как на входе входного усилителя напряжение 0,7 В ((0,01 В), то на . индикаторе 12 дополнительно мигает сегмент (точка) " ю ".

16. На вход 42 устройства поступает импульс отрицательного потенциала. Через резистор 43 отрицательный потенциал поступает на первый вход первой схемы 44 шунтирования так, что на ее выходе формируется импульс нулевого логического потенциала, по заднему фронту которого девятый D-триггер 46 устанавливается в единичное состояние. При этом на второй вход восемнадцатого элемента И-НЕ 48 и первый вход двадцатого элемента И-HE 50 поступает нулевой. логический потенциал с инверсного выхода девятого D-триггера 46. На выходах восемнадцатого элемента И-НЕ

48 и двадцатого элемента И-НЕ 50 устанавливаются единичные потенциалы. Единичный потенциал с выхода двадцатого элемента И-HE 50 посту"

1583886

45

55 пает на первый вход двадцать третьего элемента И-НЕ 53, на втором входе которого одновременно присутствуют импульсы с второго выхода генератора 10 импульсов. На первый вход девятнадцатого элемента И-НЕ 49 поступает высокий потенциал с выхода восемнадцатого элемента И-НЕ 48, на второй вход девятнадцатого элемента

И-НЕ 49 одновременно поступают инвертированные импульсы с выхода двадцать третьего элемента И-НЕ 53, что вызывает мигание первого дополнительного индикатора 54. Одновременно индикатор )2 высвечивает состояние входа 42 устройства после црохожде . ния отрицательного импульса.

17. В исходном состоянии D-триггеры 46 и 47. в нулевом состоянии. На— вход 42 устройства поступает положи- тельный потенциал, величина которого превышает +Е . Этот потенциал поступает через резистор 43 на первый . вход второй схемы 45 шунтирования, на выходе которой формируется нуле-. вой логический уровень. При этом открывается транзистор 58,,так как по-,:. тенциал его базы ниже потенциала эмиттера. Разность потенциалов базы и эмиттера транзистора 58 не может быть вьппе напряжения на открытом эмиттерном переходе. Ввиду этого напряжение на эмиштере транзистора

58 не превышает напряжение +Е,„:

Напряжение на коллекторе транзис-. тора 58 равно +Е . Единичный потенци-.

"и ал поступает на вход инвертора 59, а с выхода последнего нулевой логический потенциал поступает на первый вход двадцать первого элемента И-НЕ

51. С выхода последнего единичный потенциал подается на первый вход двадцать второго элемента И-НЕ 52. Единичные потенциалы с инверсных-выходов девятого 46 и десятого 47 D-триггеров подаются на входы двадцатого элемента И-НЕ 50. Нулевой логический потенциал с выхода двадцатого элемента И-НЕ 50 подается на первый вход двадцать третьего элемента И-HE 53, обеспечивая на выходе последнего единичный потенциал. Совпадение единичных потенциалов на входе двадцать второго элемента И-НЕ 52.обеспечивает на выходе последнего нулевой логический потенциал, что вызывает свечение второго дополнительного индикатора 55. Так как на входе вход5

1Î

ЗО

40 ного усилителя 1 находится напряжение +Е, то на индикаторе 12 одновременно со свечением второго дополнительного индикатора 55 высвечивается на входе 42 устройства единичного потенциала (п.2).

18. На вход устройства 42 поступает импульс напряжением, превышающим напряжение питания +Е ° Через резистор 43 высоковольтный импульс поступает на первый вход второй схемы 45 шунтирования так, что на ее выходе формируется импульс нулевого логичес" кого потенциала, по заднему фронту которого десятый D-триггер 47 устанавливается в единичное состояние.

При этом нулевой логический потенциал с инверсного выхода десятого

D"Tðèããåðà 47 поступает на вторые входы двадцать первого 51 и двадцатого 50 элементов И-НЕ, обеспечивая на выходах последних единичные потенциалы. Единичный потенциал с выхода двадцатого элемента И-HE 50 подается на первый вход двадцать третьего элемента И-НЕ 53, на первый вход которого подаются импульсы с второго выхода генератора 10, Инвертированные импульсы с выхода двадцать третьего элемента И-НЕ 53 подаются на второй вход двадцать второго элемента И-НЕ 52, на первом входе кото" рого присутствует единичный потенци-.. ал с выхода двадцать первого элемента И-НЕ 51. Импульсы на выходе двадцать второго элемента И-НЕ 52 вызывают прерывистое свечение второго дополнительного индикатора 55, Одновременно индикатор 12 высвечивает состояние входа 42 устройства после прохождения импульса с амплитудой, превьппающей напряжение питания.

Формула из о бр ет ения устройство для контроля и диагностики цифровых устройств по авт. св. - 1499286, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повы" шения надежности контроля, в него введены резистор, первая и вторая схемы шунтирования, девятый и десятый D-триггеры, восемнадцатый, девятнадцатый, двадцатый, двадцать первый, двадцать второй, двадцать третий элементы И-НЕ, первый и второй дополнительные иицикаторы, придинен с синхровходом десятого D-триггера и первым входом двадцать первого элемента И-НЕ, выход ко-орого со5 единен с первым входом двадцать вто-, рого элемента И-HE выход последне

ro соединен с вторым дополнительным индикатором, инверсный выход десятого D-триггера соединен с вторыми

1р входами двадцатого и двадцать первого элементов И-НЕ, выход двадцатого элемента И-НЕ соединен с первым входом двадцать третьего элемента

И-НЕ, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, выход двадцать третьего элемента И-НЕ соединен с вторыми входами девятнадцатого и двадцать второго элементов -HE, R-входы девятого и десятого D-триггеров соединены с первым входом "Сброс", информационные входы девятого и десятого D- pvrreров соединены с единичным потенциалом. г1 1583886 чем вход устройства через резистор соединен с входом входного усилителя и первыми входами первой и второй схем шунтирования, второй вход пер- . вой схемы шунтирования соединен с нулевым потенциалом, второй вход второй схемы шунтирования соединен с шиной литания и третьим входом первой схемы шунтирования, третий вход второй схемы шунтирования соединен с шиной нулевого потенциала, выход первой схемы шунтирования соединен с синхровходом девятого D-триггера и первым входом восемнадцатого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом девятнадцатого элемента И-НЕ, выход последнего соединен с первым дополнительным индикатором, инверсный выход девятого

D-триггера соединен с первым входом двадцатого элемента И-НЕ и вторым

1 входом восемнадцатого элемента И-НЕ, выход второй схемы шунтирования сое-.

158388б

К 475f иельялу

OD роо опе-

РУФА

Те б f

Исходи.

Ъх >Й: UÐõ - сОЛМ

----- Uy

П!" П)

П I

1/а Ь < А фк const

П П

Ръ ь

L J 1 е

6-1 1 а..4 3 ь а..ь

59 е о

l р Е Е Е

Q1 Q

Фиг.4

Форма- входного сигнала еподключенн вход, потеря контакта купа во время контроля

-- c9 — ---Оо Unopen (Sr

Смена потенциала "Г-+ "0"

Ж вЂ”,-u, Смена потенциала "0" — > "I"

=- - - Uj у, Смена потенциала "Г "О-1" — 1

-- Ь Смена потенциала "0"-ъ."0-1"

0p_#_??o ébié пол окител ьный HMv пульс стандартной амплитуды

Одиночный отрицательный имй пульс стандартной амплитуды и Последовательность импульсов стандартной амплитуды

Последовательность импульсов станд.амплитуды. 1(оммутируь?щьй олемснт .И замкнут

Отрицательный импульс нестандартной амплитуды

- — -- 4 Положительный импульс

-Я--Ua нестандартной амплитуды

Потенциал отрицательной полярности д, Одиночный импульс отрицатель-.

- — — о ной полярности

=====а Высоков дльт?ьый полокительный

-- --- и потенциал

--й Одиночный высоковольтный

- <4 положительный импульс тобракаемые символы

П I П

Q П 1

G I

Q l!

583886

"Ырос" а Bxad

О дыхЯ

5 д хЗ

Г Вых,O д Baz3

И дМ.22

Bb 7,75

3 и х-B и дыхЯ

Х дьиМ л Вах.Я и Выход д Вход б Ь(х.2

8 Вых.З

8 дых.4 д abide.â

Г йи.!9

М йгх.18 дых. О

M алых.ß1 к йище л оых,Л м 8ьаЗ6 е Выход

« — 7 — ь« — 8 — ь« — -0 — ь« — Ф вЂ” ь

Фигй

Составитель Е. Строкань

Редактор А. Козориз Техред П.Серд акова Корректор Т. Палий

Заказ 2253 Тираж 562 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101