Зонд для проверки сигналов цифровых микросхем Советский патент 1986 года по МПК G01R31/3177 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при наладке и проверке исправности полупроводниковых цифровых устройств с тремя устойчивыми состояниями.

Цель изобретения - расширение области применения путем снижения потенциала на щупе, не превышая напряжения питания контролируемых схем и расширение функциональных возможностей в результате обеспечения возможности регистрирования сигнала, соответствуюш,его сигналу свободного входа микросхемы.

На чертеже представлена структурная схема зонда для проверки сигналов цифровых микросхем.

Зонд для проверки сигналов цифровых микросхем содержит ключ 1, первый вывод которого подключен к первому выводу первого резистора 2, а второй вывод непосредственно подсоединен к коллектору первого транзистора 3 и подключен через второй резистор 4 к базе второго транзистора 5, эмиттером подключенного к общей шине, через третий резистор 6 к щине питания и непосредственно к первому входу логического преобразователя 7, выход которого подключен к входу индикатора 8, а второй вход соединен с коллектором третьего транзистора 9, эмиттер которого соединен с эмиттером первого транзистора 3, щупом Ю и эмиттером четвертого транзистора 11, при этом базы первого и третьего транзисторов 3 и 9 соединены с выходом первого регулируемого источника 12 опорного напряжения, а выход второго регулируемого источника 13 опорного напряжения подключен к базе четвертого транзистора 11, коллектором подсоединенного через четвертый резистор 14 к щине нулевого потенциала и через пятый резистор 15 к базе пятого транзистора 16, эмиттер сое динен с общей шиной, а коллектор подключен через шестой резистор 17 к шине питания (Е) и непосредственно к второму входу логического преобразователя 7.

Устройство работает следующим образом.

Источник 12 опорного напряжения регулируется таким образом, чтобы транзистор 9 был открыт при напряжении на щупе 10, не превыщающем верхнего значения «О. Источник 13 опорного напряжения регулируется так, чтобы транзистор 11 открывался только при напряжении на щупе 10, превышающем нижнее значение «1.

На щуп 10 подан «О. Ключ 1 замкнут. Транзисторы 11 и 3 закрыты и удерживают в закрытом состоянии транзисторы 16 и 5. Закрытый транзистор 5 обеспечивает «1 на первом входе логического преобразователя 7. «О на щупе 10 и эмиттере транзистора 9 открывает транзистор 9, который несмотря на закрытый транзистор 16 создает «О на втором входе логического преобразователя 7. Таким образом, на первом и втором входах логического преобразователя 7 присутствует код «10, который дешифрируется логическим преобразователем 7 и визуализируется индикатором 8 как «О.

На щуп 10 подана «1. Ключ 1 замкнут. Транзистор 9 закрыт высоким потенциалом «1 на эмиттере. Транзисторы 11 и 3 открыты и коллекторным током открывают транзисторы 16 и 5. Открытый транзистор 5

создает «О на первом входе логического преобразователя 7. Открытый транзистор 16 несмотря на закрытый транзистор 9 обеспечивает «О на втором входе логического преобразователя 7. Таким образом, при «1 на щупе 10 на входах логического преобразователя 7 присутствует код «00, который дешифрируется логическим преобразователем 7 и визуализируется индикатором 8 как

5

На щуп 10 подан промежуточный межQ ду «О и «1 уровень сигнала от низкоом- ного источника. Ключ 1 замкнут. Сигнал на щупе 10, превыщающий уровень «О открывает транзистор 3 и током коллектора открывает транзистор 5, который создает «О на первом входе логического преобразователя

5 7. Транзисторы 11 и 9 закрыты и совместно обеспечивают «1 на втором входе. Таким образом, на входах логического преобразователя присутствует код «01, который де- щифрируется логическим преобразователем 7 и визуализируется индикатором 8 как про0 межуточный между «О и «1.

Щуп 10 подключен к выводу с высоко- импедансным состоянием (или обрыв). Ключ 1 замкнут. Высокоомный вывод логического элемента, хотя и имеет в свободном состоянии потенциал, промежуточный между «О и «1, но не обладает нагрузочной способностью, т. е. не способен при подключенном резисторе 2 обеспечить транзистору 5 ток база-эмиттер, достаточный для открывания транзистора 5. Транзистор 5 закрыт,

Q что вызывает «1 на первом входе блока 7. Транзисторы 11 и 9 также закрыты, так как отсутствует ток база-эмиттер, и, следовательно, создают «1 на втором входе блока 7. Таким образом, при замкнутом ключе 1 и высокоимпедансном состоянии на щупе 10

5 на входах блока 7 присутствует код «11, который распознается как высокоимпеданс- ное состояние.

Высокоомный вывод логического элемента может быть входом элемента или вы- .. ходом, находящимся в высокоимпедансном состоянии.

Высокоомный вывод логического элемента может быть входом элемента или выходом, находящимся в высокоомном состоя- ннии. Входной ток логического элемента на J порядок превосходит ток короткого замыкания выхода, находящегося в высокоимпедансном состоянии. Это свойство позволяет отличить вход от выхода в высокоимпедансном состоянии. Размыкание ключа 1 устраняет шунтирующее действие резистора 2 и ток входа проверяемого логического элемента через щуп 10, транзистор 3 по цепи база- эмиттер транзистора 5 открывает транзистор 5, что вызывает «О на первом входе блока 7. Тока выхода в высокоимпедансном состоянии недостаточно для открывания транзистора 5 по этой же цепи, и транзистор 5 остается закрытым, на первом входе блока 7 «1 не изменяется.

Таким образом, при замкнутом ключе 1 на входах логического преобразователя 7 в зависимости от сигнала на щупе 10 присутствуют коды: логический ноль - 10; логическая единица - 00; промежуточный уровень между «О и «1 - 01; высокоим- педансное состояние - 11.

После обнаружения высокоимпедансного состояния размыканием ключа 1 различают вход логического элемента от выхода в высокоимпедансном состоянии. Код «01 на входах блока 7 соответствует входу логического элемента, а код «11 - выходу в высокоимпедансном состоянии.

Остальные элементы устройства имеют следующее назначение.

соединен с коллектором третьего транзис- Резисторы 4 и 15 обеспечивают рабочий 25 тора, эмиттер которого соединен со щупом.

режим транзисторов 5 и 16. Резистор 14 служит нагрузкой для логического элемента при уровне «1. Резисторы 6 и 17 являются нагрузкой транзисторов 5 и 16.

Таким образом, логический преобразователь может быть реализован с помощью постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) форматом, обеспечивающим хранение четырех семиразрядных слов. В качестве индикатора может быть применен светодиодный семисегментный индикатор.

Предлагаемое устройство позволяет отличить вход логического элемента от выхода в высокоимпедансном состоянии и исключить

30

35

а база третьего транзистора соединена с выходом первого регулируемого источника опорного напряжения и с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен со щупом и эмиттером четвертого транзистора, база которого соединена с выходом второго регулируемого источника опорного напряжения, коллектор четвертого транзистора через четвертый резистор соединен с общей шиной и через пятый резистор с базой пятого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор соединен через шестой резистор с шиной питания и непосредственно с вторым входом логического преобразователя.

0

на щупе потенциал, превышающий уровень напряжения питания.

Формула изобретения

Зонд для проверки сигналов цифровых микросхем, содержащий два регулируемых источника опорного напряжения, щуп и логический преобразователь, выход которого подключен к индикатору, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем снижения потенциала на щупе и расширения функциональных возможностей в результате обеспечения возможности регистрирования сигнала, соответствующего сигналу свободного входа микросхемы, в него введены щесть резисторов, пять транзисторов и ключ, первым выводом соединенный через первый резистор с общей шиной, вторым выводом непосредственно соединенный с коллектором первого транзистора, а через второй резистор соединенный с базой второго транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор через третий резистор соединен с шиной питания и непосредственно с первым входом логического преобразователя, второй вход которого

5

0

5

а база третьего транзистора соединена с выходом первого регулируемого источника опорного напряжения и с базой первого транзистора, эмиттер которого соединен со щупом и эмиттером четвертого транзистора, база которого соединена с выходом второго регулируемого источника опорного напряжения, коллектор четвертого транзистора через четвертый резистор соединен с общей шиной и через пятый резистор с базой пятого транзистора, эмиттер которого соединен с общей шиной, коллектор соединен через шестой резистор с шиной питания и непосредственно с вторым входом логического преобразователя.

Изобретение относится к импульсной технике, может быть использовано при наладке и проверке исправности полупроводниковых цифровых устройств с тремя устойчивыми состояниями. Цель изобретения - расширение области применения к функциональных возможностей, достигается за счет снижения потенциала на щупе, не превышая напряжения питания контролируемых схем, и обеспечивая возможности регистрирования сигнала, соответствующего сигналу свободного входа микросхем. Устройство содержит ключ I, резисторы 2, 4, 6, 14, 15 и 17, логический преобразователь 7, индикатор 8, транзисторы 3, 5, 9, II и 16, щуп 10, регулируемые источники опорного напряжения 12 и 13. Устройство позволяет отличать вход логического элемента от выхода в высоко- импедансном состоянии. Исключает на щупе 10 потенциал, превышающий уровень напряжения питания. I ил. (Л ю (О 00 о ел ел