المسبار المنطقي مع كشف النبض: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

المجس الثاني لسجل الترانزستور المقدم من jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Logic-Probe/

بسيط - لكنه ليس غبيًا - فهو يعمل بشكل جيد للغاية في تحديد المستوى المنطقي لـ TTL و CMOS. تتمثل المشكلة الرئيسية في اختبار الدوائر الرقمية في اكتشاف النبضات ومواطن الخلل. المجس الثاني لسجل الترانزستور

• فشل في الترددات فوق 500 كيلو هرتز و
• لا يمكن رؤية خلل 1ms.

الخطوة 1: كشف البقول

دائرة تتكون من MOSFET ، واثنين من الثنائيات ، ومكثفتين LED ومقاوم تحل هذه المشكلة.

إذا اكتشف المسبار نبضًا ، فسوف يتوهج مؤشر LED لمدة ثانية واحدة. الخبر السار: سوف يكتشف نبضة واحدة تصل إلى 100 نانوثانية.

الخطوة 2: كيف يعمل

تعمل الحافة المرتفعة للنبضة على تحميل المكثفين عبر C1 - D3 - C2. يرفع الجهد عند C2 أكثر بكثير من C1. الجهد عند C2 هو جهد بوابة MOSFET. يتم تشغيل MOSFET ويضيء مصباح LED.

يتم تفريغ المكثف C1 بواسطة تيار التسرب للديود D3. يتم إيقاف تشغيل MOSFET عند تفريغ C2.

تقوم الحافة السفلية لإشارة الإدخال بتفريغ C1 عبر الصمام الثنائي D2.

لم يتم تحديد التوقيت جيدًا لأنه يعتمد على الصمام الثنائي D3. قد يكون من الضروري تغيير المكثفات: لا C2 و / أو C1 = 100pF. يمكن أن يحل المقاوم 20MΩ المشكلة ولكن ليس من السهل الشراء.

الخطوة 3: اختبار كاشف النبض على لوح الخبز

تظهر الصورة كاشف النبض على اليمين.

مصباح LED قيد التشغيل تقريبًا. هذا لأن الدائرة حساسة للغاية. علينا أن نضع المقاوم بين المدخلات والأرض.

بتوصيل المدخلات بالمصدر الإيجابي ، يضيء مؤشر LED لمدة ثانية واحدة. هذه المرة تعتمد على المكثف C2. لا تزال الدائرة تعمل بدون C2. يضيء المصباح لفترة أقصر. السبب هو سعة بوابة MOSFET.

إذا كانت هناك نبضات عند الإدخال ، فإن مصابيح LED تضيء طوال الوقت. يومض بتردد أقل من 1 هرتز.

لا يزال يضيء بسرعة 20 ميجا هرتز.

يولد 74HC00 الموجود على الجانب الأيسر نبضات قصيرة جدًا.

الخطوة الرابعة: اختبار نبضة قصيرة جدًا

نحتاج إلى دائرة تولد نبضات قصيرة جدًا.

نستخدم بوابتين NAND من 74HC00. تقوم البوابة IC2A بقلب المدخل T. والبوابة الثانية ليست ((وليس T) و T) ، وهذا دائمًا 1. تحتاج البوابة IC2A إلى بعض الوقت لتوليد نتيجتها. إذا كانت T تساوي 0 وتغيرت إلى 1 ، فإن IC2A لا يزال وقتًا قصيرًا 1 وستحصل البوابة IC2B لفترة قصيرة على 1 على كلا المدخلين. يولد IC2B ارتفاعًا قصيرًا 0. هذا الارتفاع هو نطاق 10ns.

سيكتشف كاشف السنبلة المحترف ارتفاعًا بمقدار 10 نانو ثانية ولكننا. يمكننا تمديد السنبلة باستخدام المكثف C2 = 100pF عند خرج IC2A. ثم السنبلة حوالي 200 نانوثانية.

يكتشف كاشف السنبلة لدينا ارتفاعات تصل إلى 200 نانوثانية.

الخطوة 5: تحسين المجسين المنطقي الترانزستور

مسبار منطق jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Log…

يمكن تحسينه.

نقوم بإدخال مقاوم واحد وزينر (D1).

يحد زينر الجهد الكهربائي إلى 3.3 فولت ، ثم لا تخفت مصابيح LED أبدًا عند الفولتية فوق 4 فولت. زينر يحسن الكشف عن LOW.

U0 = Uz - Uled - Ube = 3.3 فولت - 2.2 فولت - 0.6 فولت = 0.5 فولت

هذا في نطاق 0.4V إلى 0.8V من TTL Low. الجهد عند المصباح الأخضر هو 2.2 فولت.

يعتمد المستوى العالي على جهد المصباح الأحمر وهو كذلك

U1 = Uled + Ube = 1.8 فولت + 0.6 فولت = 2.4 فولت.

هذا هو المستوى العالي لـ TTL.

زينر 3.3 فولت مهم. يتم استخدام ZF3.3 أو BZX79-C3V3 أو 1N5226B أو 1N4728A ca.

الخطوة 6: ضعها معًا

إذا وضعنا كاشف النبض والمسبار المنطقي للترانزستور معًا ، نحصل على مسبار منطقي مفيد. لم يتم إدخال LED4 فقط لحماية LED3 من القطبية العكسية ولكن للإشارة إلى ذلك.

تم تصميم تخطيط المجس المنطقي لـ BC337 و BC327. يوجد الجانب المسطح من الترانزستورات على لوحة الكمبيوتر. سيعمل كل من 2N4401 و 2N4403 أيضًا ولكن يتم عكس التثبيت. وبالتالي يجب إدخالها بحيث يكون الجانب المستدير لأسفل.

يتم بناء المسبار المنطقي على لوحة فيرو ويتم وضعه في أنبوب يتقلص شفاف.

الخطوة 7: النتائج

مسبار المنطق

• رخص للغاية ، فقط بعض سنتات
• يعمل من 3 فولت إلى 12 فولت

• يكتشف مستويات TTL و CMOS

  • منخفض @ 3.3 فولت = 0.5 فولت
  • منخفض @ 5.5 فولت = 0.7 فولت
  • ارتفاع @ 3 فولت إلى 12 فولت = 2.2 فولت
• محمي ضد الجهد العكسي يصل إلى 12 فولت و
• جهد الإدخال -12 فولت إلى +12 فولت

• يكتشف

  • منخفض / مرتفع (أخضر / أحمر LED) حتى 100 كيلو هرتز عند 3.3 فولت و 500 كيلو هرتز عند 5 فولت
  • نبضات مفردة تصل إلى 200 نانوثانية
  • ترددات تصل إلى 20 ميجا هرتز (LED أزرق)

• يرسم

  • تيار العرض أقل من 7mA @ 5V
  • تيار إدخال أقل من 25µA
• لديه قدرة إدخال حوالي 150pF.

الخطوة 8: مزيد من المعلومات

يمكنك الحصول على مزيد من المعلومات (باللغة الألمانية) حول تحقيقات المنطق

مسبار منطقي بسيط للغاية 2 LEDs و 2 مقاومات:

• مسبار منطقي يكتشف 10ns:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Projekte/Log…

• كيفية اكتشاف المسامير:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Dig…