邏輯筆電路的工作原理（三款簡單的邏輯筆電路原理圖詳解）

邏輯筆是是采用不同顏色的指示燈為表示數(shù)字電平的高低的儀器·它是測量數(shù)字電路一種較簡便的工具·使用邏輯筆可快速測量出數(shù)字電路中有故障的芯片·邏輯筆上一般有二三只信號指示燈，紅燈一般表示高電平，綠燈一般表示低電平·黃燈表示所測信號為脈沖信號。

本文主要介紹了三款邏輯筆電路的工作原理，具體的跟隨小編一起來了解一下。

邏輯筆電路的工作原理（一）

廉價而可靠的邏輯筆電路工作原理

數(shù)字電路中，有三種邏輯狀態(tài)：“1”（高電平）、“0”（低電平）和“懸空”（高阻態(tài)），這就是通常說的三態(tài)邏輯。邏輯筆就是通過發(fā)光二極管或數(shù)碼管顯示出被測點的邏輯狀態(tài)，是數(shù)字電路制作、維修和測試不可缺少的工具。

電路原理如下圖所示。圖中U1和U2是兩個四——二與非門電路，即圖1中的U1A～U1D、U2A～U2D。

電路主要由電源極性保護(hù)、測試探頭、邏輯變換、脈沖展寬及邏輯顯示五部分組成。圖中，保險絲F1和D5是電源極性保護(hù)電路，當(dāng)電源接反時，F(xiàn)1熔斷并切斷電源以保護(hù)電路不被燒壞。P1為測試探頭，用于輸入測試點的邏輯信號；U1A、U1B、U2A、T1、U1D、U1C等構(gòu)成邏輯變換電路；U2A、U2B、C1、R6及U1C、U2C、C2、R7構(gòu)成兩個脈沖展寬電路；LED1為低電平顯示，LED2是高電平顯示。

當(dāng)P1探得低電平時，即P1=0，那么經(jīng)過以下邏輯變換后，由于U侶的4腳輸入為高電平，此時U侶的6腳的輸出就取決于U1B的5腳的輸入，致使U侶的6腳輸出邏輯暫不能確定。同理，U1C的8腳輸出邏輯也暫不能確定。

由于U2C的兩個輸入端通過電阻R7接地，所以U2C的輸入邏輯為低電平，輸出為高電平。即U1B的5腳和U1C的10腳輸入端邏輯狀態(tài)是高電平。同樣，U2A-2的腳也為高電平輸入。因此，U1B-6=0、U1C-8=0，則繼續(xù)上述邏輯變換為：U1B-6=0→U2A-1=0→U2A-3=1→LED1發(fā)光，指示當(dāng)前邏輯狀態(tài)為低電平U1C-8=0→LED2熄滅。同理，當(dāng)P1探得高電平時，經(jīng)過相應(yīng)邏輯變換后，LED2將發(fā)光指示，而LED1會熄滅。

當(dāng)P1探測到的是低速變化的高低電平（即低頻脈沖信號）時，LED1和LED2將交替發(fā)光。但隨著電平變化速度的提高，LED1和LED2交替發(fā)光速度也將加快，致使人眼根本無法區(qū)分，即此時所看到的將是LED1和LED2常亮。所以在電路中加入了脈沖展寬部分，即利用RC電路中電容兩端電壓不能突變的原理把多個窄脈寬的輸入脈沖變成一個寬脈沖輸出。加入了脈沖展寬電路后，當(dāng)測試高頻脈沖（如計算機的時鐘信號）時，LED1和LED2交替的速度將降低到人眼可以區(qū)分的速度，達(dá)到了用本邏輯筆測試高頻脈沖信號的目的。

邏輯筆電路的工作原理（二）

簡單實用的頻率邏輯筆的工作原理

電路如下圖所示。由4個二輸出端與非門，一只晶體管組成，并采用壓電陶瓷蜂鳴器發(fā)聲，根據(jù)音調(diào)不同判斷被測邏輯狀態(tài)。

電路原理：電路中由與非門ICB、R3、Cl組成“0”振蕩器，與非門ICC、R4、C2組成“1”振蕩器，R3、Cl或R4、C2取值不同時，振蕩器的頻率也不同。ICB的⑤腳和ICC的⑦腳是控制端，加高電平“1”時振蕩器工作，輸出矩形波。該邏輯筆的檢測狀態(tài)為：

（1）當(dāng)探針T未檢測或檢測到“懸空”狀態(tài)時，I．CA輸出“0”（一般認(rèn)為邏輯門輸入端開路時，輸入為“1”）。同時VT截止，ICC的⑦腳被R2下拉為“0”，“0”振蕩器和“l(fā)”振蕩器均停振，ICD無輸出，蜂鳴器HTD不發(fā)聲：

（2）當(dāng)探針T檢測到“0”時，VT截止，ICC的⑦腳為“0”，“l(fā)”振蕩器不工作。同時，“0”信號經(jīng)ICA反相后使ICB的⑤腳為“1”，“0”振蕩器起振，產(chǎn)生較低頻率（以200Hz～600Hz為宜）的矩形波振蕩信號，通過ICD驅(qū)動HTD發(fā)出低頻鳴響；

（3）當(dāng)探針T檢測到“1”時間，經(jīng)ICA反相使ICB的⑤腳為“0”，“0”振蕩器不工作，此時VT導(dǎo)通，ICC的⑦腳為“l(fā)”，“1”振蕩器起振。以1000Hz～1500Hz為宜的振蕩信號，經(jīng)ICD驅(qū)動HTD發(fā)出高頻鳴響：

（4）當(dāng)探針T檢測到“CP”脈沖時，相當(dāng)于“0”、“1”交替輸入，“0”振蕩器和“l(fā)”振蕩器輪流輸出，HTD產(chǎn)生高、低頻率的混合鳴響。

元件選用：ICA～I(xiàn)CD選用帶施密特觸發(fā)器的二輸入端與非門集成電路CD4093，其內(nèi)含有4個二輸入端與非門，故可滿足要求。VT選用3DC8D，取B=80～120，HTD使用27A-1型壓電蜂鳴器，圖中的+5V、GND分別接被測電路的電源和地。

邏輯筆電路的工作原理（三）

迷你型邏輯筆電路的工作原理

電路如圖所示，構(gòu)成施密特觸發(fā)器。如探針懸著時，合上電源開關(guān)SA后，紅、綠發(fā)光二極管VDl、VD2均被點亮。當(dāng)探針接觸到被測電路其邏輯電平呈“1”時，IC的3腳輸出低電平，VDl仍被點亮，VD2熄滅；當(dāng)探針?biāo)鶞y到的邏輯電平呈“0”時，IC的3腳輸出為高電乎，VD2被點亮，VD1熄滅。當(dāng)探針接觸到的是連續(xù)變化的脈沖信號時，VD1、VD2將交替地被點亮。