深度剖析邏輯探針電路

這些簡單而通用的3 LED邏輯探針電路可用于測試數(shù)字電路板，如CMOS、TTL或類似電路板，以排除IC和相關(guān)級的邏輯功能故障。

邏輯電平指示通過 3 個(gè) LED 顯示。幾個(gè)紅色 LED 用于指示邏輯高電平或邏輯低電平。綠色 LED 表示測試點(diǎn)存在順序脈沖。

邏輯探針電路的電源來自被測電路，因此設(shè)計(jì)中不涉及單獨(dú)的電池。

電路說明

邏輯探針電路使用來自單個(gè)IC 4049的逆變器/緩沖門構(gòu)建。

3個(gè)門用于制作主邏輯高/低檢波器電路，而兩個(gè)門用于形成單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器電路。

檢測邏輯電平的探頭尖端通過電阻R9與柵極IC1c連接。

當(dāng)檢測到輸入邏輯為高電平或邏輯1時(shí)，IC1c輸出變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致LEd2亮起。

同樣，當(dāng)在輸入探頭上檢測到低電平或邏輯0時(shí)，串聯(lián)對IC1 e和IC1f通過R4點(diǎn)亮LED1。

對于“浮動(dòng)”輸入電平，這意味著當(dāng)邏輯探頭未連接到任何東西時(shí)，電阻R1、R2、R3確保IC1c和IC1f一起保持在邏輯高電平位置。

橫跨R2的電容C1就像一個(gè)快速動(dòng)作電容，可確保IC1e輸入端的脈沖形狀清晰，使探頭能夠評估和跟蹤超過1 MHz的高頻邏輯輸入。

在 C3 和 R8 的幫助下，圍繞 IC1a 和 IC1b 創(chuàng)建的單穩(wěn)態(tài)電路將短脈沖（低于 500 納秒）提升至 15 毫秒 （0.7RC）。

單穩(wěn)態(tài)的輸入從IC1c獲得，而C2為級提供與DC內(nèi)容所需的隔離。

在正常情況下，器件R7和D1使IC1b輸入保持在邏輯高電平。但是，當(dāng)通過C2檢測到負(fù)邊沿脈沖時(shí)，IC1b輸出變?yōu)楦唠娖?，迫使IC1a輸出變?yōu)榈碗娖讲⒋蜷_LED3。

二極管D1確保IC1b輸入保持在低邏輯電平（超過0.7V），只要IC1a輸出保持低電平。

上述作用抑制重復(fù)脈沖重新觸發(fā)IC1b的輸入，直到由于C3通過R8在大地上放電而重新觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)。這使得IC1a輸出變?yōu)檫壿嫺唠娖?，關(guān)閉LED3。

不重要的電容器C4和C5可保護(hù)IC電源線免受被測電路可能產(chǎn)生的電壓尖峰和瞬變的影響。

印刷電路板設(shè)計(jì)和組件覆蓋

零件清單

如何測試

要測試邏輯探頭是否正常工作，請將其與5 V電源連接。此時(shí)的 3 個(gè) LED 應(yīng)保持關(guān)閉狀態(tài)，探頭未連接到任何電源或浮動(dòng)。

現(xiàn)在，電阻R2和R3需要根據(jù)LED照明的響應(yīng)進(jìn)行一些調(diào)整，如下所述。

如果您發(fā)現(xiàn) LED2 在通電時(shí)開始發(fā)光或閃爍，請嘗試將 R2 值增加到 820 k，直到它停止發(fā)光。但是，當(dāng)用手指觸摸尖端時(shí)，LED 2

必須發(fā)光。

此外，嘗試通過將邏輯探頭接觸任一電源軌來進(jìn)行測試，這必須使相關(guān) LED 亮起，并在探頭接觸正直流線時(shí)使 PULSE LED 閃爍。

在這種情況下，低衰減 LED 必須亮起，否則 R2 可能有點(diǎn)太大。嘗試 560k 并通過重復(fù)上述過程檢查更正的響應(yīng)。

從圖中可以看出，檢測信號施加到CN1端子，該端子連接到NOR門，其輸入又作為NOT門或逆變器連接。

反相信號施加到 2 個(gè) LED。二極管根據(jù)柵極輸出端的電壓電平（邏輯）進(jìn)行切換。

如果輸入為高邏輯電平，則第一個(gè)柵極的輸出變?yōu)榈碗娖?，激活紅色LED。

相反，如果檢測到的信號為低電平，則感測到的信號為低電平，然后該柵極的輸出以高電平呈現(xiàn)，照亮綠色LED。

如果輸入信號是交流或脈沖（在高電平和低電平之間不斷變化），則紅色和綠色LED燈都會亮起。

為了確認(rèn)可能檢測到脈沖信號，黃色 LED 在此處開始閃爍。這種閃爍是通過使用第二個(gè)和第三個(gè)NOR門C1和R4執(zhí)行的，其功能類似于振蕩器。

振蕩器輸出邏輯應(yīng)用于作為逆變器柵極連接的第 4 個(gè) NOR 柵極，該柵極直接負(fù)責(zé)通過給定電阻激活黃色

LED。可以看到該振蕩器由第一個(gè)NOR門的輸出連續(xù)觸發(fā)。

電路圖

上述解釋的邏輯測試儀探針電路的零件清單

- 1 個(gè)集成電路 CD4001（4 個(gè) 2 輸入 NOR 柵極 CMOS 版本）- 3 個(gè) LED（1 個(gè)紅色、1 個(gè)綠色、1 個(gè)黃色

）- 5 個(gè)電阻器：3 個(gè) 1K （R1、R2、R3）、1 個(gè) 2.2M （R5）、1 個(gè) 4.7M （R4）

- 1 個(gè)常開電容：100 nF

3） 使用 LM339 IC 的邏輯測試儀

參考下面的下一個(gè)簡單的3 LED邏輯探頭電路，它是圍繞IC LM339的3個(gè)比較器構(gòu)建的。

LED 指示輸入邏輯電壓電平的 3 種不同條件。

電阻R1、R2、R3的工作方式類似于電阻分壓器，有助于確定輸入探頭上的各種電壓電平。

高于3 V的電位會導(dǎo)致IC1 A的輸出變低，打開“高電平”LED。

當(dāng)輸入邏輯電位小于0.8 V時(shí)，IC1 B輸出變?yōu)榈碗娖?，?dǎo)致D2亮起。

如果探頭液位浮動(dòng)或未連接到任何電壓，則會導(dǎo)致“FLOAT”LED 亮起。

當(dāng)在輸入端檢測到某個(gè)頻率時(shí)，會同時(shí)打開“高”和“低”LED，指示輸入端存在振蕩頻率。

從上面的解釋中我們可以理解，只需適當(dāng)調(diào)整R1、R2或R3的值，就可以調(diào)整輸入邏輯電壓的檢測電平。

由于IC LM339可以使用高達(dá)36 V的電源輸入工作，這意味著該邏輯探頭不僅限于TTL IC，而是可用于測試3 V至36 V的邏輯電路。