Đã khám phá 3 mạch thăm dò logic hữu ích

Các mạch đầu dò logic 3 LED đơn giản nhưng linh hoạt này có thể được sử dụng để kiểm tra các bảng mạch kỹ thuật số như CMOS, TTL hoặc tương tự để khắc phục sự cố hàm logic của các vi mạch và giai đoạn liên quan.

Các chỉ báo mức logic được hiển thị thông qua 3 đèn LED. Một vài đèn LED màu đỏ được sử dụng để biểu thị mức logic CAO hoặc mức logic THẤP. Đèn LED màu xanh lá cây cho biết sự hiện diện của xung tuần tự tại điểm thử nghiệm.

Nguồn điện cho mạch thăm dò logic được lấy từ mạch đang được thử nghiệm, vì vậy không có pin riêng biệt nào liên quan đến thiết kế.

Thông số kỹ thuật làm việc

Hiệu suất và đặc điểm của đầu dò có thể được hiểu từ ngày sau:

1) Mô tả mạch

Mạch thăm dò logic được xây dựng bằng cách sử dụng các cổng biến tần / bộ đệm từ một IC 4049 duy nhất.

3 cổng được sử dụng để tạo mạch phát hiện logic cao / thấp, trong khi hai cổng được sử dụng để tạo thành mạch đa bộ điều khiển ổn định.

Đầu dò phát hiện mức logic được kết nối với cổng IC1c thông qua điện trở R9.

Khi phát hiện mức logic đầu vào cao hoặc mức logic 1, đầu ra IC1c chuyển sang mức thấp, làm cho LEd2 sáng lên.

Tương tự như vậy, khi phát hiện mức LOW hoặc logic 0 ở đầu dò đầu vào, cặp chuỗi IC1 e và IC1f sáng LED1 thông qua R4.

Đối với các mức đầu vào 'nổi', nghĩa là khi đầu dò logic không được kết nối với bất kỳ thứ gì, các điện trở R1, R2, R3 đảm bảo rằng IC1c và IC1f cùng được giữ ở vị trí logic CAO.

Tụ C1 nối qua R2 hoạt động giống như một tụ điện hoạt động nhanh, đảm bảo rằng hình dạng xung ở đầu vào của IC1e là sắc nét, cho phép đầu dò đánh giá và theo dõi ngay cả các đầu vào logic tần số cao trên 1 MHz.

Mạch đơn ổn tạo xung quanh IC1a và IC1b tăng các xung ngắn (dưới 500 nsec) lên 15 msec (0,7RC) với sự hỗ trợ của C3 và R8.

Đầu vào cho monostable được lấy từ IC1c, trong khi C2 cung cấp giai đoạn cách ly cần thiết với nội dung DC.

Trong các tình huống bình thường, các phần R7 và D1 cho phép đầu vào IC1b ở mức logic CAO. Tuy nhiên, khi một xung biên âm được phát hiện qua C2, đầu ra IC1b được chuyển ở mức CAO, buộc đầu ra IC1a trở thành mức thấp và chuyển sang BẬT LED3.

Diode D1 đảm bảo rằng đầu vào IC1b vẫn ở mức logic thấp (trên 0,7V), vẫn bật miễn là đầu ra IC1a vẫn ở mức thấp.

Hành động trên ngăn chặn các xung lặp lại kích hoạt lại đầu vào của IC1b, cho đến khi thiết bị ổn định đơn được kích hoạt lại do sự phóng điện của C3 qua trái đất thông qua R8. Điều này cho phép đầu ra IC1a trở nên logic cao, TẮT LED3.

Các tụ điện C4 và C5 không quan trọng, bảo vệ các đường dây cung cấp IC khỏi các xung điện áp và quá độ có thể xảy ra, phát ra từ mạch được thử nghiệm.

Thiết kế PCB và Lớp phủ thành phần

Danh sách các bộ phận

Làm thế nào để kiểm tra

Để kiểm tra hoạt động của đầu dò logic, hãy kết nối nó với nguồn cung cấp 5 V. 3 đèn LED tại thời điểm này sẽ vẫn tắt, với đầu dò không được kết nối với bất kỳ nguồn nào hoặc nổi.

Bây giờ, điện trở R2 và R3 sẽ cần một số điều chỉnh tùy thuộc vào phản ứng của ánh sáng LED như mô tả bên dưới.

Nếu bạn thấy LED2 bắt đầu phát sáng hoặc nhấp nháy khi được cấp nguồn, hãy thử tăng giá trị R2 lên có thể là 820 k, cho đến khi nó ngừng phát sáng. Tuy nhiên, đèn LED 2 phải phát sáng khi đầu ngón tay được chạm vào.

Ngoài ra, hãy thử kiểm tra bằng cách chạm đầu dò logic vào một trong hai đường ray cung cấp, điều này phải làm cho các đèn LED liên quan sáng và làm cho đèn LED PULSE nhấp nháy khi đầu dò được chạm vào dòng DC dương.

Trong tình huống này, đèn LED khử phản ứng LOW phải sáng, nếu không thì R2 có thể hơi quá lớn. Hãy thử 560k cho nó và kiểm tra phản hồi đã sửa bằng cách lặp lại quy trình trên.

Tiếp theo, hãy thử nguồn cung cấp 15 V làm nguồn cung cấp, giống như ở trên, tất cả 3 đèn LED vẫn phải tắt.

Đèn LED để phát hiện CAO có thể hiển thị ánh sáng mờ nhẹ, trong khi đầu dò chưa được kết nối. Tuy nhiên, nếu bạn thấy độ phát sáng cao đáng kể, bạn có thể thử giảm giá trị R3 xuống 470 k, để độ sáng khó nhận thấy.

Nhưng sau đó, hãy đảm bảo kiểm tra lại mạch thăm dò logic với nguồn 5 V, để đảm bảo rằng phản ứng không bị thay đổi theo bất kỳ cách nào.

2) Mạch chỉ thị và kiểm tra mức logic đơn giản

Đây là một mạch thăm dò mức logic đơn giản hơn có thể là thiết bị rất hữu ích cho những ai có thể muốn đo mức logic của các mạch kỹ thuật số thường xuyên.

Là một mạch dựa trên vi mạch, nó được thực hiện trong công nghệ CMOS, ứng dụng của nó chuyên dụng hơn để kiểm tra các mạch sử dụng cùng một công nghệ.

Bởi: R.K. Singh

Hoạt động mạch

Sức mạnh cho đề xuất cổng logic thử nghiệm thu được từ chính mạch điện cần thử nghiệm. Tuy nhiên, phải cẩn thận không đặt ngược lại các cực nguồn, vì vậy khi kết nối, hãy đảm bảo đặt màu của từng dây kết nối. Ví dụ: Màu đỏ, đối với cáp kết nối với điện áp dương (CN2) và màu đen cho dây dẫn đến 0 vôn. (CN3)

Chi tiết hoạt động của đầu dò kiểm tra logic với IC 4001

Hoạt động rất đơn giản. Mạch tích hợp 4001 CMOS có bốn cổng NOR hai đầu vào, 3 đèn LED và một vài thành phần thụ động được sử dụng trong thiết kế.

Việc thực hiện cũng trở nên quan trọng để có thể áp dụng thoải mái trong khi thử nghiệm, do đó tốt nhất là mạch in phải có hình dạng kéo dài.

Nhìn vào hình, chúng ta thấy rằng tín hiệu cảm biến được áp dụng cho đầu cuối CN1, được kết nối với một cổng NOR, có các đầu vào lần lượt được kết nối như một cổng NOT hoặc một biến tần.

Tín hiệu đảo ngược được áp dụng cho 2 đèn LED. Diode được chuyển đổi tùy thuộc vào mức điện áp (logic) ở đầu ra của cổng.

Nếu đầu vào là mức logic cao, đầu ra của cổng đầu tiên xuống thấp sẽ kích hoạt đèn LED màu đỏ.

Ngược lại nếu mức phát hiện ở mức thấp, tín hiệu được cảm nhận là mức thấp, đầu ra của cổng này sau đó được hiển thị ở mức cao làm sáng đèn LED màu xanh lá cây.

Trong trường hợp nếu tín hiệu đầu vào là AC hoặc xung (mức điện áp thay đổi liên tục giữa mức cao và mức thấp), cả hai đèn LED màu đỏ và xanh lá cây đều bật sáng.

Để xác nhận rằng một tín hiệu xung có thể được cảm nhận, đèn LED màu vàng bắt đầu nhấp nháy tại đây. Việc nhấp nháy này được thực hiện với việc sử dụng các cổng NOR thứ hai và thứ ba, C1 và R4 có chức năng giống như một bộ dao động.

Logic đầu ra của bộ dao động được áp dụng cho cổng NOR thứ 4 được kết nối như cổng biến tần chịu trách nhiệm trực tiếp kích hoạt đèn LED màu vàng thông qua điện trở đã cho. Bộ dao động này có thể được kích hoạt liên tục bởi đầu ra của cổng NOR đầu tiên.

Sơ đồ mạch

Danh sách bộ phận cho mạch thăm dò trình kiểm tra logic được giải thích ở trên

- 1 Mạch tích hợp CD4001 (4 phiên bản CMOS cổng NOR 2 đầu vào)
- 3 đèn LED (1 đỏ, 1 xanh, 1 vàng
- 5 điện trở: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2,2M (R5), 1 4,7M (R4)
- 1 không tụ điện: 100 nF

3) Bộ kiểm tra logic sử dụng IC LM339

Đề cập đến mạch đầu dò logic 3 LED đơn giản tiếp theo dưới đây, nó được xây dựng xung quanh 3 bộ so sánh từ IC LM339.

Đèn LED cho biết 3 điều kiện khác nhau của các mức điện áp logic đầu vào.

Các điện trở R1, R2, R3 hoạt động giống như các bộ chia điện trở, giúp xác định các mức điện áp khác nhau ở đầu dò đầu vào.

Điện thế cao hơn 3 V làm cho đầu ra của IC1 A ở mức thấp, làm BẬT đèn LED 'CAO'.

Khi điện thế logic đầu vào nhỏ hơn 0,8 V, đầu ra IC1 B trở nên thấp khiến D2 sáng lên.

Trong trường hợp khi mức đầu dò đang trôi nổi hoặc không được kết nối với bất kỳ điện áp nào, sẽ làm cho đèn LED 'FLOAT' sáng.

Khi một tần số được phát hiện ở đầu vào, hãy bật cả đèn LED 'CAO' và 'THẤP', cho biết sự hiện diện của tần số dao động ở đầu vào.

Từ giải thích trên, chúng ta có thể hiểu rằng có thể điều chỉnh mức phát hiện của điện áp logic đầu vào chỉ đơn giản bằng cách điều chỉnh các giá trị của R1, R2 hoặc R3, một cách thích hợp.

Vì IC LM339 có thể hoạt động với đầu vào cung cấp lên đến 36 V có nghĩa là đầu dò logic này không bị hạn chế chỉ đối với IC TTL, thay vào đó có thể được sử dụng để kiểm tra các mạch logic ngay từ 3 V đến 36 V.