В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Некоторые современные ОУ могут работать с минимальным напряжением ± 1,53 В, но они, как правило, допускают работу и с напряжением ±9 В. Именно в таком режиме и проверяются эти ОУ в данном пробнике. Однако, если важна проверка работы микросхемы при пониженном напряжении питания, то необходимо будет предусмотреть включение такого источника тока или создать блок питания с различными значениями выходных напряжений. В настоящее время ОУ выпускают с различными конструкциями корпусов (пластмассовые прямоугольные, металлостеклянные, цилиндрические), числом и расположением выводов. Чтобы устройство пробника стало более универсальным, целесообразно на передней панели расположить несколько панелей включения соответственно тем микросхемам, которые радиолюбитель предполагает проверять. И учтите, что некоторые ОУ даже при одинаковой конструкции корпуса могут иметь отличающуюся нумерацию функционально однозначных выводов, — это потребует применения нескольких панелей включения с обязательным указанием возле них типономинала проверяемой микросхемы. Все панели электрически могут быть соединены параллельно соответствующими контактами.

7.4.14. Логический ТТЛ-пробник[16]

Предлагается описание конструкции несложного пробника, определяющего четыре статических состояния цифрового устройства. Наличие встроенного генератора расширяет его функциональные возможности.

Логический пробник — неотъемлемая часть лаборатории специалиста по цифровой технике. Во многих случаях пользоваться им удобнее, чем вольтметром или даже осциллографом. Пробник не даст избыточной информации, малые размеры и удобное расположение индикаторов уменьшают вероятность промаха при подключении щупа прибора к различным точкам проверяемого устройства. Пробник способен зафиксировать одиночный импульс, что с помощью другой универсальной аппаратуры сделать почти невозможно.

Обычно пробники позволяют определять два статических состояния выходов логических микросхем — «0» (0…0,4 В) или «1» (2,4…5 В) и наличие импульсов. Некоторые пробники способны выделять промежуточный уровень напряжения 0,4…2,4 В и постоянно индицируют его как неопределенный или используют для гашения индикации основных логических уровней.

В отличие от известных, предлагаемый пробник, схема которого приведена на рис. 7.38, выделяет четыре статических состояния исследуемой цепи: обрыв, низкий уровень (лог. 0), свободный (неприсоединенный) вход и высокий уровень (лог. 1). С помощью такого устройства можно также фиксировать одиночные импульсы и импульсные последовательности, оценивать скважность и крутизну фронтов импульсов, а также благодаря наличию встроенного генератора проводить проверку работы триггеров, счетчиков, последовательных и параллельных регистров. Для этого не потребуются какие-либо дополнительные приборы.

Рис. 7.38. Схема логического ТТЛ-пробника

Выделение логических уровней проводится входными транзисторами VT1—VT3. При подаче на вход устройства напряжения лог. 0 открывается транзистор VT1, на выходе элемента DD2.2 устанавливается низкий уровень и загорается светодиод HL1 («0»).

Для определения состояния обрыва цепи и гашения логических индикаторов используется зона входных напряжений, где появление сигнала при проверке исправных микросхем наименее вероятно: 0,6…1,0 В. Если щуп пробника никуда не присоединен, что соответствует состоянию «обрыв цепи», входное напряжение составляет около 0,7 В, все транзисторы закрыты, все индикаторы статических состояний погашены.

Если входное напряжение превысит уровень 1,0 В, откроется транзистор VT2 и включится индикатор промежуточного состояния HL4 («0»). Это позволяет надежно фиксировать свободный вход ТТЛ-микросхемы, напряжение на котором составляет около 1,5 В. Как только напряжение в исследуемой цепи достигнет уровня 2,4 В, открываются диоды VD3—VD5 и транзистор VT3, на выходе элемента DD1.3 устанавливается низкий логический уровень, меняет свое состояние элемент DD1.4, гаснет светодиод HL4 и загорается светодиод HL5 («1»).

Наличие защитной входной цепи, состоящей из резистора R1 и диодов VD1, VD2, позволяет без ущерба для пробника контролировать состояние выходов микросхем с открытым коллектором, нагрузка которых питается напряжением до 24 В, или состояние выхода операционных усилителей, если они используются в качестве преобразователей входных сигналов для цифровых микросхем.