Импульсный зонд для контроля цифровых схем Советский патент 1986 года по МПК G01R31/3177 

напряжения, близких к уровню напряжений шины питания и общей шины, и исключения подачи импульса в точку с аварийным уровнем напряжения. Изобретение является дополнительным к авт.св. №788054. Для достижения поставленной цели в импульсный зонд дополнительно введены блок 1D анализа высокого аварийного уровня напряжения, блок 11 анализа низкого аварийного уровня напряжения и второй блок

Изобретение относится к электрическим измерениям, в частности к устройствам для отыскания наиболее часто встречающихся неисправностей цифровых устройств на интегральныхгмикросхемах

Цель изобретения - повьпиение надежности устройства путем обнаружения аварийных уровней, близких к уровню шины питания и общей шины, и исключения подачи импульса в точку с аварийиым уровнем напряжения.

На .фиг. 1 приведена функциональная схема импульсного зонда; на Фиг.2 - дискриминатор уровня с индикатором, пример выполнения; на фиг.3 - блоки анализа аварийных уровней и их индикации, пример выполнения; на Фиг.4 - диаграмма уровней напряжения на выходной шине, при которых обеспечиваются различные режимы работы устрой- ства.

Импульсный зонд содержит пусковое устройство 1 (фиг.1), соединенное с входом генератора 2 одиночных импульсов ,1 который в свою очередь связан с формирователем 3 положительных и формирователем 4 нулевых импульсов. Формирователи разнополярных импульсов управляются дискриминатором 5 урлвня, а присоединенная к выходам формирователей схема 6 сборки подключена к входу блока 7 задержки. Выходы дискриминатора 5 уровня связаны с первым блоком 8 индикации. Шина 9 является выходной шиной устрой- ства. Выход элемей та 6 сборки подклю- чен также к входу блока 10 а нализа высокого аварийного уровня и входу блока 11 анализа низкого аварийного

индикации 12 аварийных уровней напряжения. На чертеже, кроме того, пока заны пусковое устройство 1, генератор .2 одиночных импульсов, формирователи 3, 4 положительных и нулевых импуль - сов, дискриминатор 5 уровня, блок 6 сброса, блок 7 задержки, блок 8 индикации, выходная шина 9. В опиеа1тй изобретения приведены примеры выполнения блока 5, а также блоков 10 и 11. 4 ил.

уровня, объединенные выходы которьк подключены к второму блоку 12 индикации аварийных уровней.

На фиг.2 представлены резистор 13, транзистор 14, инвертор 15, транзистор 16, индикаторы 17 и 18, выходы 19 и 20 дискриминатора, резистор 21 и диод 22.

На фиг.З представлены резистор 23, диод 24, резистор 25, транзисторы 26 и 27, инвертор 28, транзистор 29, индикатор 30, резисторы 31 и 32.

В качестве пускового устройства 1 может быть использован, например, нормально разомкнутый контакт кнопочного переключателя типа П29, в качестве генератора 2 - одновибратор с устранением дребезга j в качестве формирователя 3 положительных импульсов - магистральный усилитель, например К109ЛИ1, в качестве формирователя 4 нулевых Импульсов - усилитель-инвертор, например К155JJA7. В блоке 11 используется инвертирующий элемент с разомкнутым коллектором (например- К155ЛА8). В качестве блока 7 задержки используется Интегрирующая RC-цепь.

Схема 6, сборки может быть выполнена, Hanproiep, на диодах.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии электрического контакта выходной щины 9 (фиг.1) устройства с конт- рольно Й точкой схемы на входе дискриминатора 5 (фиг.2) за счет падения напряжения на резисторе 13 от обратного тока коллектора транзистора 14 поддерживается потенциаля; 1,5 В.

fO

15

Вследствие этого выход 20 имеет потенциал и 0,4 В (т.е. логический нуль) за счет падения напряжения на двух р- П переходах. Что касается уровня 19 дискриминатора 5, то он такясе соответствует логическому нулю, так как потенциал на входе инвертора 15 равен сумме входного потенциала и падения напряжения на р-п перекоде транзистора 16,т.е. 2,4В.

Следовательно формирователи 3 и 4 разнополярных импульсов (фиг.1) отключены от генератора 2 импульсов, а оба индикатора 17 и 18 блока 8 индикации (фиг.2) не светятся

При электрическом контакте выходной шины 9 зонда (фиг. 1) с контроль - ной точкой схемы зонд автс 1атически перестраивается в зависимости от сле- дующих случаев.20

а. Контрольная точка схёьвл имеет уровень логического нуля.

При этом на (фиг.2) вьрсоде 19 дискриминатора 5 будет высокий уровень, а на вьшрде 20 - низкий.25

Индикатор 18 блока 8 индикации светится, а индикатор 17 погашен. Кроме того, разрешена работа формиро- вателя 3 Чфиг.IX положительных инпуль cos н запрещена работа формирователя 4 нулевых импульсов. ; Логический нуль с выходной шины поступает также на блоки 10 и 11 анализа (фиг.З) аварийных уровней. Так как уровень логического нуля соответ-35 ствует зоне S на диаграмме (фиг.4), т.е. нап ряжени в от +0,05 до -t-OjAO В, то на объединенном выходе блоков 10 и 11 будет высокий уровень. ,

Указанного напряжения недостаточного дом отпираиия транзистора 16, так как делитель на резисторах 21 и 13, а также смещзкш ий диод 22 обеспечивают его отпирание при уровне 4,5 В.

30

зонда. Этот же импульс попадает на вход дискриминатора 5 и мог бы вызвать укорачива.ние или пропадание импульсов, однако время задержки на блоке 7 выбрано больше длительности формируемого импульса, ввиду чего искажение импульса не происходит. Так как этот импульс по амплитуде не пре- вьвпает порога срабатывания блока 10. то влияние последнего также не сказывается.

б. Контрольная точка схемы имеет уровень логической единицы.

При этом уровни на выходах дискриминатора 5 меняются на противойолож- ные, а это обеспечивает подготовку к работе формирователя 4 нулевых импульсов и запрет работы формирователя 3 положительных импульсов. Свб - тится индикатор 17 блока 8. УровенЁ логической единицы, соответствздащий зоне В на фиг.4, не приводит к изменению- уровня на объединеяиой выходной шине блоков 10 и 11.

Напряжения логической единицы недостаточно для открывания транзистора 29 (фиг,2) ввиду превьтаения входного сигнала над пороговым уровнем.

Сформированный генератором 2 (фиг.1) импульс поступает на формирователь 4, преобразуется в мощный сигнал нулевой полярности и далее через схему. 6 сборки поступает на шину 9 зонда. Как и в ранее описанном случае задержка импульса блоком 7 задержки обеспечивает его стабильные параметры на шине 9 устройства.

в. Контрольная точка схемы имеет потенциал общей шины.

В этом случае дискриминатор 5, блок 8 и блок 10 анализа работают как описано в пункте а ..

При напряжении на входе блока 11

Следовательно, транзистор 16 заперт. 45 ,05 В транзистор 26 (фиг.З) запираЧто касается блока анализа 11 ; (фиг.З), то входящее в его состав пороговое устройство на элементах 23 - 26 поддеряявает ключ на транзисторе

ется, что,в свою очередь, приводит к запиранию транзистора 27. На выходе инвертора 28 возникает нулевой уровень сигнала, которьй запирает форми

27 в открытом состоянии,в результате 50рователи 3 и 4, а также приводит к

чего на выходе инвертора 28, присут-свечению индикатора 30, что свчдеетвует логическая единица.тельствует об аварийном уровне на

Если теперь при помощи пусковогошине 9 зонда, устройства 1 (фиг.1) подать с генератора 2 импульс, то он запустит мощ- 55 Запуск генератора 2 не приводит к

йьй формирователь 3 положительныхформированию мощных импульсов и не

нвмпульсов и последний, пройдя черезвызывает вьисод из строя формироватесхему 6 сборки, ПОСТУПИТ на шину 9.лей устройства.

O

5

0

5

зонда. Этот же импульс попадает на вход дискриминатора 5 и мог бы вызвать укорачива.ние или пропадание импульсов, однако время задержки на блоке 7 выбрано больше длительности формируемого импульса, ввиду чего искажение импульса не происходит. Так как этот импульс по амплитуде не пре- вьвпает порога срабатывания блока 10. то влияние последнего также не сказывается.

б. Контрольная точка схемы имеет уровень логической единицы.

При этом уровни на выходах дискриминатора 5 меняются на противойолож- ные, а это обеспечивает подготовку к работе формирователя 4 нулевых импульсов и запрет работы формирователя 3 положительных импульсов. Свб - тится индикатор 17 блока 8. УровенЁ логической единицы, соответствздащий зоне В на фиг.4, не приводит к изменению- уровня на объединеяиой выходной шине блоков 10 и 11.

Напряжения логической единицы недостаточно для открывания транзистора 29 (фиг,2) ввиду превьтаения входного сигнала над пороговым уровнем.

Сформированный генератором 2 (фиг.1) импульс поступает на формирователь 4, преобразуется в мощный сигнал нулевой полярности и далее через схему. 6 сборки поступает на шину 9 зонда. Как и в ранее описанном случае задержка импульса блоком 7 задержки обеспечивает его стабильные параметры на шине 9 устройства.

в. Контрольная точка схемы имеет потенциал общей шины.

В этом случае дискриминатор 5, блок 8 и блок 10 анализа работают как описано в пункте а ..

При напряжении на входе блока 11

ется, что,в свою очередь, приводит к запиранию транзистора 27. На выходе инвертора 28 возникает нулевой уровень сигнала, которьй запирает форми

г.Контрольная точка имеет потенциал шины питания (+ 5 В).

В этом случае дискриминатор 5, блок 8 индикации и блок 11 анализа работают. Как описано в пунктеб . Напряжение на делителе из резисторов 31 и 32 блока 10, т.е. на базе транзистора 29 (4я€Г.З), приводит к его открыванию, в результате чего на объединенном вькоде блоков 10 и 11 анализа будет нулевой уровень, Это приводит К запиранию формирователей 3 и 4 и заставляет светиться индица- тор 30 блока 12.

д.Контрольная точка является свобод ньм входом юпсросхемы.

При этом дискриютатор остае- ся в гаком же состоянии, как при отсутствии контакта выходной шины 9 с контрольной точкой и оба индикатора блока 8 не светятся.

е.Контрольная точка имеет непре- jpMBHo менякщийся уровень (rej/е ация)

/7

о

9tn6

При этом индикаторы 17 и 18 блока 8 мигают и работа с зондом невоз - можна.

Схема зонда может быть построена, например, на схемах серии К155, пот ребляет не более 100 мА от источника питания +5В контролируемого устройства.

ФОР м у л а и 3 о б р е т е н и я

Импульсный зонд для контроля ровых схем по авт.св. № 788054, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью пойьшения надежности, в него введены первый и второй блоки анализа аварийных урозвней и ртрррй индикатор, (ВХОД которого соединен с выходами . блоков анализа аварий сс уровней и с

третьими входами формирователей раз- нополярных импульсов, входы первого и второго блоков анализа аварийньк уровней соединены с входом блока за держки.

н4

12

. .. ,

A

,,W////////7///////

2Л

355 .

Д4

«05. 0

Kc

Фи.9.4

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к устройствам для отыскания наиболее часто встречающихся неисправностей цифровых устройств на интегральных микросхемах Целью изобретения явля ется повьтение надежности устройства путем обнаружения аварийных уровн 9 20 pvf.t N