Импульсный зонд для контроля цифровых схем Советский патент 1984 года по МПК G01R31/3177 

2.Зонд по п. 1, отличающийся тем, что первый формирователь импульсов содержит первый элемент И, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя, выходом через первый резистор - с- базой п-р-К)-транзистора, соединенного эммиттером с общей шиной зонда, коллектором - с выходом формирователя.

3,Зонд по п. 1, отличающий с я тем, что второй формирователь импульсов содержит первый элемент И-НЕ, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя.

выходом через второй резистор - с базой р-транзистора, соединенного коллектором с выходом формирователя, эмиттером - с шиной питания зонда. 4. Зонд по п. 1, отличающийся тем, что генератор одиночных импульсов содержит второй элемент И-НЕ, соединенный первым входом с входом генератора, с первым входом второго элемента И и с катодом диода соединенного анодом непосредственно с вторым входом второго элемента И-Н а через второй конденсатор - с выходом второго элемента И-НК и с вторым входом второго элемента И, соединенного выходом с выходом генератора

1. ИНПУЛЬСНЫЙ ЗОНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИФРОВЫХ СХЕМ, содержащий повторитель, соединенный входом с клеммой для подключения объекта контроля и с выходом первого формирователя импульсов, соединенного первым входом с первым входом второго- формирователя импульсов и с выходом генератора одиночных импульсов, первый, и второй светодиоды, Кнопку, соединенную размыкающими контактами с общей шиной зонда, отличающнй. с я тем, что, с целыо повышения достоверности контроля, в зонд в вёдены первый и второй О -триггегил, RS . триггер, первый конденсатор, причем, выход повторителя соединен с D -входом первого D -триггера и с С -входом второго D гтриггера, соединенного инвертирующим выходом с катодами первого и второго светодиодов,D -входом с общей шиной зонда, S -входом через первый конденсатор - с R -входом RS-триггера и с замыкающим контактом кнопки, размыкающий контакт которой соединен с 5 -входом R5-триггера, соединенного неинвертирующим выходом с входом генератора одиночных импульсов, инвертирующим выходом - с С входом первого D -триггера, соединен- § кого инвертирующим выходом с анодом (Л второго светодиода и с вторым входом jBToporo формирователя импульсов, нес инвертирующим выходом - с анодом первого светодиода и с вторым входом первого формирователя импульсов, соединенного выходом с выходом второго формирователя импульсов. :о 00 со со 4

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может бы использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых схем, Известно устройство для проверки логических схем, содержащее пускову кнопку RS-триггер, две цепи последо вательно соединенных инверторов, элементы И, И-НЕ, развязывающие дио ды и блок индикации l . Недостатком устройства является низкая достоверность контроля. Наиболее близким техническим решением к изобретению является импул ный зонд для контроля цифровых схем содержащий повторитель, соединенный входом с клеммой для подключения объ екта контроля и с выходом первого формирователя импульсов, соединенног первым входом с первым входом второго формирователя импульсов и с выходом генератора одиночных импульсов первый и второй светодиоды и кнопку соединенную размыкающими контактами с общей шиной устройства 2 , Недостатком известного устройства является низкая достоверность кон роля, обусловленная тем, что устройство не обеспечивает обнаружение замыкания контролируемых точек цифровых схем ija шины земли и питания, контроль наличия напряжений питания на шинах земли и питания, обнураже ние прохождения одиночного импульса на контролируемой .точке, задание положительных и отрицательных зондирующих импульсов независимо от логического состояния на контролируемой точке и величины напряжений на ней. Цель .изобретения - повышение достоверности контроля , Поставленная цель достигается тем, что в импульсный зонд для контроля цифровых схем, содержащий повторитель, соединенный входом с клеммой для подключения объекта контроля и с выходом первого формирователя импульсов, соединенного первым входом с первым входом второго формирователя импульсов и с выходом генератора одиночных импульсов, первый и второй светодиоды, кнопку, соединенную размыкающими контактами с общей шиной зонда, введены первый и второй D триггеры,RS-триггер, первый конденсатор, причем выход повторителя соединен с D-входом первого D-триггера и с С-входом второго D-триггера, соединенного инвертирующим выходом с катодами первого и второго светодио-;,, дов)D-входом - с общей шиной зонда, S-входом через первый конденсатор с R-входом RS-триггера и с замлкающим контактом кнопки, размыкающий контакт которой соединен с S-входом RS-триггера, соединенного неинвертирующим выходом с входом генератора одиночных импульсов, инвертирующим выходом с С-входом первого D-триггера, сое-ь диненного инвертирующим выходом с анодом второго светодиода и с вторым входом второго формирователя импульсов , неинвертирующим выходом - с анодом первого светодиода и с вторым входом первогосформирователя импульсов, соединенного выходом с выходом второго формирователя импульсов. Кроме того,первый формирователь импульсов содержит первый элемент И, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя, выходом через первый резистор - с базой п-р-п-транзистора, соединенного эмиттером с Общей шиной зонда, коллектором - с выходом формирователя. Второй формирователь импульсов со держит первый элемент И-НЕ, соединен ный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя, выходом,через второй резистор - с базой р-п- р -транзистора соединенного коллектором с выходом формирователя, эмиттером - с шиной питания зонда. Генератор одиночных импульсов содержит второй элемент И-НЕ, соединен ный первым входом с входом генератора, с первым входом второго элемента И и с катодом диода, соединенного анодом непосредственно с вторым входом второго элемента И-НЕ, а через второй конденсатор - с выходом второ го элемента И-НЕ .и с вторым входом второго элемента И, соединенного выходом с выходом генератора. На чертеже показана функциональная схема предлагаемого зонда. Импульсный зонд для контроля ЦИФровых схем содержит повторитель 1, соединенный входом с клеммой 2 для подключения объекта контроля и с выходом первого формирователя 3 импуль сов, соединенного первым входом с первым входом второго формирователя 4импульсов и с выходом генератора 5одиночных импульсов, первый 6 и второй 7 светодиоды, кнопку 8, соеди ненную разкыкающими контактами с общей шиной зонда. Выход повторителя 1 соединен с D-входом первого D-триг гера 9 и с С-входом второго D-трйггера 10, соединенного инвертирующим выходом с катодс1ми первого б и второ го 7 светодиодов, D-входом - с общей шиной зонда, S-входом через первый конденсатор 11 с R-входом RS-триггер 12, и с за№1кающим контактом кнопки 8, разгллкающий контакт которой соединен с S-входом RS-триггера 12, сое диненного неинвертирующим выходом с входом генератора 5- одиночных импуль сов, инвертирующим выходом - с С-вхо дом первого D-триггера 10, соединенного инвертирующим выходом с анодо11 второго светодиода 7 и с вторым входом второго формирователя 4 импуль-, сов, неинвертирующим выходом - с .анодом первого светодиода бис вторым входом первого формирователя 3 импульсов, соединенного выходом с. вы ходом второго формирователя 4 импуль сов. Первый формирователь 3 импульсов содержит первый элемент И 13, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя 3, выходом через первый резистор 14 - с базой -трам зистора 15, соединенного эмиттером c общей шиной зонда, коллектором с выходом формирователя 3. Второй формирователь 4 импульсов содержит первый элемент И-НЕ 16, соединенный первым и вторым входами соответственно с первым и вторым входами формирователя 4, выходом через второй резистор 17 - с базой р-ч-р -транзистора 18, соединенного коллектором с выходом формирователя 4, эмиттеромс шиной питания зондд. Генератор 5 одиночных импульсов содержит второй элемент И-НЕ i9, соединенный первым входом с входом генератора 5, с первым входом второго элемента И 20 и с катодом дирда 21, соединенного анодом непосредственно с вторым входом второго элемента И-НЕ 19, а через второй конденсатор 22 с выходом второго элемента И-НЕ 19, и с вторым входом второго элемента И 20, соединенного выходом с выходом генератора 5. Зонд работает следующим образом. Выходная клепала 2 зонда подключается к исследуемой точке схемы, логический уровеаъ которой через повторитель 1 поступает на Dвход триггера 9 и С-вход триггера 10. При нажатии на кнопку 8 через ее замыкающий контакт на S-вход Dтриггера 10 через конденсатор 11 задается кратковременно уровень логического нуля. В результате D-триггер 10 устанавливается в состояние с логическим нулем на инвертирующем выходе . Зонд имеет несколько режимов рабоИсследуемая точка имеет нулевой уровень сигнала. При нажатии кнопки 8 D-триггер 9 становится в состояние, при котором на его инвертирующем выходе появляется высокий потенциал, который поступает на вход формирователя 4 и подготавливает по первому входу элемент И-НЕ 16 к формированию импульса. При этом элемент И-НЕ 16 закрыт по второму входу низким потенциалом с выхода генератора 5 одиночных импульЬов. При нажатии кнопки 8 О-трйггер 10 становится в состояние, при котором на его инвертирующем выходе будет низкий потенциал, вследствие чего включается светодиод 7, индицируя начальный уровень сигнала на контролируемой точке. При этом транзистор ,18 закрыт высоким потеицигшом с вы- хода элемента И-НЕ 16, а транзистор 15 - низким потенциалом с выхода элемента И 13.- -. Таким образом, до формирования зондирующего импульса исследуемая точка нагружена только одним входом повторителя i. После отпускания кнопки 8 в исходное состояние перепад из низкого уровня на высокий на неинвертирующем выходе триггера 12 запу кает генератор 5 одиночных импульсо Положительный импульс с его выхода открывает ранее подготовленный элемент Й-НБ 1б, а он в свою очередь п репадом с высокого уровня на низкий со своего выхода открывает транзистор 18 и формирует тем сакым в иссл дуемой точке уровень в полярности, противоположной исходной. По окончании положительного импульса с выхода ге-нератора 5 одиночных импульсов закрывается элемент И-НЕ 16 и транзистор 18. Кроме того, в момент открывания транзистора 18 положител ный перепад напряжения с низкого на высокий,воздействуя на С-вход D-триг гера 10, обеспечивает его установку в состояние, при котором на его инвертирующем выходе появл 1ется высокий потенциал, и светодиод 7 гаснет Это свидетельствует о том, что импульс сформировался и следовательно замыкание клеммы 2 на общую шину (землю) отсутствует. Длительность формируемого импульса определяется емкостью конденсатора 22, генератора 5 одиночных импуль сов и может составить, например, 400 НС. Исследуемая точка имеет единичный уровень сигнала. Нажатие и отпускание кнопки 8 при водит к ситуации, аналогичной выше описанной, за исключением того, что D-триггер 9 устанавливается в единич ное состояние и подготавливает к фор мированию импульса элемент И 13 и транзистор 15, По окончании формируе мого импульса триггер 10 также устанавливается с едини ,ей на инвертирую щем выходе, в результате чего гаснет светодиод 6, который индицирует начйльное состояние исследуемой точки что подтверждает отсутствие задикаНИН клеммы 2 на шину питания. Если исследуемая точка является шиной питания или земли, или выводом микросхемы, короткозамнутым с этими шинами, то при нажатии кнопки 8 происходят те же процессы, что и в двух предыдущих режимах, за исключением того, что перепада напряжения из низ кого в высокий на выходной клемме 2 зонда будет недостаточно для перебро са, триггера 10 По С-входу в состояние с единицей на инвертирующем выходе, и соответствующий светодиод (6 или 7) останется непогашенным. При этом продолжение индикации какого-либо уровня после отпускания кноп ки 8 свидетельствует о наличии контакта клеммы 2 с одной из шин питания или с выводом микросхемы, имеющем внутри корпуса неисправность типа короткое замыкание с одной из шин питания. Когда в контролируемой точке присутствуют колебания с определенной частотой, то, несмотря на то, что после нажатия кнопки 8 в триггере 9 происходит запоминание начального состояния исследуемой точки, первый же перепад в исследуемой точке с низкого уровня на высокий гасит светодиоды 6 или 7, Это является свидетельством наличия колебаний в исследуемой точке. Одной из разновидностей последнего режима является ре,жим индикации прохождения одиночного короткого им-, пульса в исследуемой точке по пога- . санию светодиода 6 (или 7) при нажатой кнопке 8. Кроме того, разделение процессов 1 запоминания входной информации и ге-1 нерации зондирующего импульса во времени путем нажатия и отпусканил кнопки 8 позволяет подключить точку контролируемой схемы на короткое время (400нс) к одной из шин питания, через открытый транзистор 15 или независимо от напряжения на этой точ-; ке. для такого подключения точки к общей шине питания, не касаясь клеммой 2 атой точки, нажимают кнопку 8. При этом загорится светодиод б и подготовится цепь формирования отрицательного импульса - элемент И 13, транзистор 15. Это объясняется тем, что D-триггер 9 не отличает состояние Обрыв на клемме от.логической I I 1 t I Затем клегала 2 устанавливается в требуемую точку и отпускается кнопка 8. Импульс сформирован. Для подключения точки к шине с положительным напряжением питания сначала касаются клеммой 2 общей шины питания или точки с низким логическим уровнем, а затем нажимают кнопку 8. При этом D-триггер 9 запоминает входной сигнал и подготавливает цепь для формирования положительного импульса - элемент 16 И-НЕ и транзистор 18. Затем клемму 2 .переносят в точку, где требуется сформировать поожительный уровень. При этом индикатор (диод 21) гаснет, но импульс при отпускании кнопки 8 формируется. Таким образом, за счет введения в зонд триггеров и конденсатсчэа обесечивается возможность обнаружения заамыкания контролируемых точек цифровых схем на шины земли и питания, онтроль наличия напряжений на этих шинах, обнаружение прохождения одиночного импульса и задание положительных и отрицательных зондирующих импульсов на контролируе№1е точки, что существенно повышает достоверностк контроля.