Логический пробник Советский патент 1993 года по МПК G01R31/318 G01R31/28 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, а конкретно к устройствам определения местоположения электрических повреждений, и может быть использовано для проверки исправности и ремонта логических цифровых схем.

Известен пробник-индикатор, содержащий узел определения логического уровня с индикацией, состоящий из ограничителя тока, двух эмиттерных повторителей, четырех логических элементов 2И-НЕ. знакового индикатора с тремя ограничителями тока, узел счета импульсов с индикацией, состоящий из четырех диодов, кнопки сброса, двух счетчиков импульсов, двух дешифраторов, двух знаковых индикаторов, защитного диода.

Недостатком данного устройства является сложность, что снижает надежность. Кроме того, не обеспечиваются возможность одновременного контроля уровня сигнала в двух точках, выявление совпадений во времени исследуемых сигналов 1.

Известен логический пробник, содержащий два последовательно соединенных делителя напряжения, состоящих каждый из двух резисторов, трех микросхем, каждая состоящая из четырех логических элементов 2И-НЕ и двух микросхем, состоящих каждая из двух D-триггеров, восьми ceefo- излучающих диодов, кнопки сброса, установочного резистора, причем выход первого делителя посредством первого логического элемента 2И-НЕ связан со светоизлучаю- щим диодом, индицирующим нулевой уровень сигнала, выход второго делителя напряжения посредством последовательно соединенных второго и третьего логических элементов 2И-НЕ связан со светоизлучаю- щим диодом, индицирующим единичный уровень сигнала, выход второго логического элемента связан с входом первого из четырех последовательно соединенных О-триг- геров. другие инверсные выходы соединены с четырьмя светоизлучающими диодами, и идентифицирующими Г, 2, 4, 8 (считывание импульсов), выход первого делителя соединен также с одним из входов пятого логического элемента 2И-НЕ, другой вход которого соединен с входом четвертого элемента 2И-НЕ, выход пятого логического элемента 2И-НЕ посредством шестого ло- . гического элемента 2И-НЕ связан со свето- излучающим диодом, индицирующим Обр. (обрыв цепи), выход первого логического элемента 2И-НЕ соединен с Входом 2 и установочным резистором, выход седьмого логического элемента 2И-НЕ соединен с входом восьмого логического элемента 2И-НЕ. соединенного с девятым

логическим элементом 2И-НЕ по схеме R- триггера, выход восьмого логического элемента 2И-НЕ соединен также со светоизлучающим диодом, идентицифирую- щим Совп. (совпадение идентичных сигналов), второй вход девятого логического элемента 2И-НЕ соединен с кнопкой сброса

2.

Недостатками данного устройства явля0 ются сложность, что снижает надежность, невозможность получения на втором входе более полной информации об уровне поступающего сигнала (индикация уровня О, Г или в пределах запрещенной зоны). Кроме

5 того, отсутствует защита при нарушении полярности питания.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.

Цель достигается тем, что в логический

0 пробник, содержащий первый и второй блоки эмиттерных повторителей, первый, второй м третий резисторы, кнопку Сброс, первый и второй щупы, индикатор, причем первый щуг через первый резистор соеди5 нем с первым входом первого блока эмиттерных повторителей, введены трети и четвертый блоки эмиттерных повторителей, блок резисторов, постоянное перепрограммируемое запоминающее устройство

0 (ППЗУ), динамическая головка, первый, второй и третий диоды, при этом первый вывод первого диода является выходом пробника, а второй соединен с первым входом индикатора, первым входом ППЗУ, вторыми входа5 ми первого, второго, третьего, четвертого блока эмиттерных повторителей и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым входом и первым выходом ППЗУ. который также подклю0 чен к кнопке Сброс, первый вход первого блока эмиттерных повторителей через диод соединен с первым входом второго б/юка эмиттерных повторителей, второй щуп через третий резистор соединен с первым вхо5 дом третьего блока эмиттерных повторителей, который через диод соединен с первым входом четвертого блока эмит- терных повторителей, третьи входы первого, второго, третьего и четвертого бло0 ков эмиттерных повторителей, третий и четвертый входы ППЗУ соединены с общей шиной пробника, которая также подключена к первому выводу динамической головки, второй вывод которой соединен с выходом

5 первого эмиттерного повторителя и с пятым входом ППЗУ, шестой, седьмой и восьмой входы которого соединены с выходами второго, третьего и четвертого блоков эмиттерных повторителей, а второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы - с входами блоха резисторов, выходы которого соединены с входами индикатора. Причем индикатор выполнен се- мисегментным. На чертеже представлена схема логического пробника.

Пробник содержит ППЗУ 1 (микросхема К155РЕЗ. Справочник по интегральным микросхемам. / Под ред. В.В.Тарабрина. М., 1981), предназначенное дня дешифраций и логической обработки входных сигналов, а также для запоминания входной информации, блоки 2-5 эмиттерных повторителей, состоящие каждый из транзисторов и резисторов, резисторы 6 и 7 для ограничения входного тока, диоды 8 и 9 для запрета нулевого и пропускания единичного сигналов, блок 10 резисторов, состоящий из семи резисторов и предназначенный для ограничения тока, поступающего на семисегментный индикатор 11, кнопку 12 сброса информации о совпадении сигналов, пороговый элемент 13, диод 14, предназначенный для защиты схемы при нарушении полярности, динамическую головку 15, предназначенную для прослушивания сигналов с Входа 1 при генерации, щупы 16 и 17. Последние предназначены для касания к проверяемому участку схемы, подключены к входам соответственно резисторов 6 и 7, выходы которых соединены соответственно с входами блока 2 эмиттерных повторителей, диода 8 и блока 4 эмиттерных повторителей, диода 9. Выходы диодо в 8 и S соединены соответственно с входами блоков 3 и 5 эмиттерных повторителей. Выходы блоков 2-5 соединены соответствен но с входами АО, А1, А2 и A3 ППЗУ 1, выход блока 2 также соединен с входом динамической головки 15, вывод которой соединен с общей шиной. С общей шиной соединены входы блоков 2-5, а также вход V ППЗУ 1 и выход кнопки 12 сброса. Выходы DO. D1, D2, D3. D4. О5 и Об ППЗУ 1 соединены с соответствующими входами блока 10 резисторов, выходы которого подключены к соответствующим входам семи- сегментного индикатора 11. Выход D7 ППЗУ 1 соединен с его входом А4, а также с выходами порогового элемента 13 и кнопки 12 сброса. Вход диода 14 подключается к питанию проверяемого устройства, а выход соединен с входами питания ППЗУ 1, блоков 2-5 и семисегментного индикатора 11. а также с входом порогового элемента 13.

Работает пробник следующим образом.

При касании щупов 16.17 к точкам проверяемой цепи определяются логические уровни О и 1, уровень запрещенной зоны на обоих входах. Кроме того, пробник позволяет уловить прохождение коротких одиночных импульсов и определить серию

импульсов, Определение состояния иссле- - дуемых точек производится по высвечиванию на индикаторе 11. Верхняя часть индикатора используется доя индикации 5 информации с Входа 1 Г:; , нижняя - с Входа 2 у, причем средний сегмент является общим для обоих входов. Цифры или п на любой из частей индикатора означают логическое в исследуемой точке, знак

0 . означает значение потенциала е пределах запрещенной зоны или обрыв цепи. Питание подводится к схеме пробника от проверяемого устройства. При неправильной подаче питания (смена полярности) ди5 од 14 защищает элементы схемы, при этом индикатор 11 не загорается. При правильной подаче питания с выходов блоков 2-5 эмиттерных повторителей значения 1 потенциалов поступают на входы АО-АЗ ППЗУ

0 1. На входе А4 значение потенциала неопределенно (или О, или 1). Поэтому для приведения пробника в рабочее состояние необходимо нажать кнопку 12 сброса, при этом значение потенциала на входе А4 ста5 новится О. Значение потенциалов на выходе ППЗУ 1 и высвеченная при этом индикатором 11 информация приведены в первой строке таблицы,

Пробник может производить исследо0 вание потенциалов как по одному из зходов, так и одновременно-по двум. В таблице приведены возможные варианты входных сигналов с индикацией на индикаторе 11. Работа пробника иллюстрируется на одном

5 из возможных вариантов, Допустим, что значение потенциала на Входе 1 при касании щупом 16 соответствует уровню логической 1, а на Входе 2 при касании щупом 17 - уровню логического О. С Входа 1

0 единичный потенциал через резистор 6 поступает на вход блока 2 и через диод 8 на вход блока 3, п - р - n-транзистор блока 2 не открывается, поэтому значение потенциала на его выходе и на входе АО ППЗУ 1 не

5 изменяется и соответствует уровню логической 1, р - п - р-транзистор блока 3 открывается, значение потенциала на его выходе и на входе А1 ППЗУ изменяется и соответствует уровню логического О. С Входа 2

0 нулевой потенциал через резистор 7 поступает на блок 4 и диод 9, п - р - п-транзистор блока 4 открывается, поэтому значение потенциала на его выходе и на входе А2 ППЗУ изменяется и соответствует уровню логиче-5 ского О, диод 9 не пропускает нулевой потенциал, поэтому значение потенциала на выходе блока 5 и на входе A3 ППЗУ не изменяется и соответствует уровню логической Г. На входе А4 уровень логического сигнала остается прежним - О. Таким образом, на входах АО-А4 ППЗУ1 имеется комбинация 10010, на выходах DO-D7, как видно из таблицы, комбинация 11000000. Через Олок 10 резисторов она поступает на индикатор 11, на обеих частях которого высвечивается j. Индикация О и 1 присутствует в течение всего времени наличия логических уровней на Входе Г и Входе 2 и прекращается одновременно с отсутствием данных логических уровней.

Несколько отличается работа пробника в режиме совпадения идентичных сигналов, когда на Входе Г и Входе 2 уровень логического потенциала соответствует 1, п - р - n-транзисторы блоков 3 и 5 открываются, р - п - р-транзисторы блоков 2 и 4 нет, поэтому на входах АО-АЗ ППЗУ 1 имеется комбинация 1010, на входе А4 - уровень сигнала До поступления данной комбинации, на выходах DO-07 и блока 10 резисторов - комбинация 11110100 (см. таблицу). Переход выхода D7 из состояния О в 1 изменяет уровень сигнала на входе А4, ППЗУ 1 запоминая входную информацию, на индикаторе 11 высвечивается Q. В дальнейшем комбинация на выходах ППЗУ 1 не изменяется несмотря на изменение логических уровней на Входе Г и Входе 2. Для того, чтобы перевести работу пробника из режима памяти, необходимо нажать кнопку 12 сброса, при этом с нее на вход А4 поступает сигнал, соответствующий уровню логического 0й, на выходе D7, при отсутствии совпадения 1 на Входе 1 и Входе 2 появляется уровень логического О.

Режим совпадения идентичных сигналов используется также для вылавливания одиночных коротких импульсов. Для этого на один из входов, например Вход 2, нужно подать не изменяющийся по времени потенциал, соответствующий уровню логической 1. На Входе Г(можно вылавливать одиночные короткие, импульсы. В момент появления на Входе 1 единичного потенциала любой длины на обоих входах устанавливается единичный потенциал, что соответствует описанному выше режиму совпадения.

Рассмотрим работу пробника при поступлении потенциала в пределах запрещенной зоны, например на Входе 1 (работа Входа 2 аналогична).

Через резистор 6 потенциал поступает на вход блока 2 и диод 8, р - п - р-транзистор блока 2 не открывается, диод не пропускает данное значение потенциала, поэтому на выходах блоков 2 и 3 и на входах АО и А1

ППЗУ 1 значение потенциала не изменяется и соответствует логическому уровню Г. Как видно из таблицы, на выходах DO. D1. D5, D6 независимо от значения потенциала на входах А2, A3 имеется комбинация 0100,

верхняя часть индикатора высвечивается знакГ.

Серия импульсов определяется на Входе 1. Через резистор импульсы поступают на вход блоков 2 и 3, р - п - р-транзистор

блока 2 и п - р - n-транзистор блока 3 попеременно открываются и закрываются. При низких частотах верхняя часть индикатора 11 мигает (попеременно загораются О и Г), при более высоких частотах мигание

визуально не наблюдается. Поэтому для того, чтобы определить генерирование импульсов, к выходу блока 2 подключена динамическая головка 15, на которой производится прослушивание генерируемых сигналов.

Таким образом, изобретение позволяет упростить конструкцию за счет применения ППЗУ, сокращающего число элементов схемы, и, как следствие, повысить надежность за

счет сокращения межэлементных связей о логической сети. Кроме того, оно позволяет прослушивать генерируемые на входе импульсы, получить на втором входе более полную информацию об уровне поступающего сигнала,

уменьшить ток потребления схемы, а также повысить устойчивость ее работы за счет применения порогового элемента.

(56) Информационный листок. ВИМИ, УДК 38.004.67, N 87-0709, 1987.

Передовой производственно-технический опыт, серия ПИК/ВИМИ, 1988, вып.8, с.31.32, N08.71507 (А-1/614).

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности пробника. Пробник содержит постоянное перепрограшируемое запоминающее устройство 1, блоки 2-5 эмиттерных повтог рителей, резисторы 6 и 7, диоды 8 и 9, блок 10 резисторов, индикатор 11, кнопку 12 сброса информации, пороговый элемент 13, диод 14, динамическую головку 15. щупы 16 и 17 с соответствующими связями. 1 зл.-лы, 1 табл, 1 ил.

Формула изобретения50

V. ЛОГИЧЕСКИЙ ПРОБНИК, содержа-; щий первый и второй блоки эмиттерных повторителей, первый, второй и третий резисторы, кнопку Сброс, первый и второй щупы, индикатор, первый щуп через первый резистор соединен с первым входом первого блока эмиттерных повторителей, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, в него введены третий и четвертый блоки эмиттерных повторителей, блок ре-: зисторов, постоянное перепрогрзммируе- моезапоминающее устройство, динамическая головка, первый, второй и третий диоды, первый вывод которого является выходом устройства, а второй соединен с первый входом индикатора, первым входом постоянного перепрограммируемого запоминающего устройства,

вторыми входами первого - четвертого эмиттерных повторителей и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с вторым входом и первым выходом постоянного перепрограммируе- мого запоминающего устройства, который также подключен к кнопке Сброс, первый вход первого блока эмиттерного повторителя через диод соединен с первым входом второго блока эмиттерного повторителя, второй щуп через третий резистор соединен с первым входом третьего блока i эмиттерного повторителя, который через диод соединен с первым входом четвертого блока эмиттерного повторителя, третьи входы первого, второго, третьего и четвертого блоков эмиттерных повторителей соединены с общей шиной устройства, которая также подключена к первому выводу динамической головки, второй вывод которой соединен с выходом первого эмиттерного повторителя и с третьим входом постоянного перепрограммируемого запоминающего устройства, четаертый, пятый и шестой входы которого соединены с выходами второго, третьего и четвертого блоков эмиттерных повторителей, а второй - восьмой выходы - с входами блока резисторов, выходы которого соединены с входами индикатора,

2. Пробник по п.1, отличающийся тем, что индикатор выполнен семисегментным.