Импульсный зонд для контроля цифровых схем Советский патент 1980 года по МПК G01R31/317 

Изобретение относится к вычислительной технике, в .частности к импуль сным, устройствам,и может быть использовано для отыскания наиболее часто встречающихся неисправностей цифровы вычислительных, измерительных или управляющих устройств. Известен испытатель цифровых инте гральных схем, содержащий триггер, управляющий кнопочный контакт,формирователй разнополярных импульсов,индикатор нулевого уровня выходной шины и кнопочный переключатель выбора полярности выходного импульса 11. Недостатками- известного устройств являются невысокие эксплуатационные характеристики и значительное влияни на контролируемую схему. Известен логический зонд,содержащий триггер,кнопку,два одновибратора два формирователя разнополярных импульсов и диодную схему сторон С2. Недостатком является влияние зонда на контролируемую схему,поскольку всегда формируются два импульсапроти воположной полярности. Цель изобретения - повышение дост верности функционирования. Цель достигается тем,что в импуль ный зонд для контроля цифровых схем, содержащий пусковое устройство,выход . которого подключен ко входной клемме, генератора одиночных импульсов,выходная клемма которого подключена к первым входам двух формирователей разнополярных импульсов,выходы которых через диодную схему сборки подключены к выходной шине импульсного зонда,а ко вторым входам двух формирователей разнополярных импульсов подключены входы блока индикации,введены дискриминатор логического уровня и элемент задержки,вход которого подключен к вы.ходной шине,выход - ко входу -дискриминатора логического уровня,выходы которого подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов . Кроме того,с целью упрощения устройства, в импульсном зонде генератор одиночных импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора, содержащего резисторы, диод,конденсатор и три элемента И-НЕ,причем первый вход первого элемента И-НЕ подключен к входам второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходной клемме генератора одиночных импульсов,и к выхо,ду третьего элемента И-НЕ,входы которого подключены через резистор к об;Щей шине и через конденсатор к точке соединения первых выводов диода и резистора, вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к вход ной клемме генератора одиночных импульсов.. На фиг. 1 представлена функциональ схема импульсного зонда;на фиг.2 «временные диаграммы. Импульсный зонд содержит пусковое устройство 1,выход которого подключен ко входной клемме 2 генератора одиночных импульсов 3, выходная клемм которого 4 подключена к первым входам двух формирователей разуополярных импульсов 5-6, выходы которых через диодную схему сборки 7 подключены к выходной шине импульсного зонда 8, а ко вторым входам двух формирователей раэнополярных импульсов 5 и б подключены входы блока индикации 9, дискриминатор логического уровня 10 и элемент задержки 11, вход которого подключен к выходной шине 8, а выход - ко входу дискриминатора логического уровня 10, выходы которого 12 и 13 подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов 5 и 6. В импульсном зонде генератор одиночных импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора, содержащего резисторы, диoдJ конденсатор и три элемента И-НЕ, причем первый вход.первого элемента И-НЕ 14 подключен f входам второго элемента И-НЕ 15, выход которого подключен к выходной клемме генератора одиночных импульсов 4, и к выходу третьего элемента И-НЕ 16 входы которого подключены через резистор 17 к общей шине и через конденсатор 18 к точке соединения первых выводов диода 19 и резистора 20, вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента И-НЕ 14, вто рой вход которого подключен к вйодной клемме 2 генератора одиночных импуль cos 3. Элементы 14, 16 образуют одно Авибратор. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, (при ОТСУТСТ ВИИ .электрического контакта выходной {оины 8 с контрольной точкой схемы) ( вход дискриминатора 10 находится под низким потенциалом. При этом на обои выходах дискриминатора 10 будут нуле вые уровни. Ввиду этого фо1миировател 5 иб отключены от генератора одиноч .Ных импульсов 3, а индикаторы блока индикации 9 не светятся. При наличии электрического контак та выходной зонда с контрольной точкой схемы зонд автоматически перестраивается в : зависимости, от следующих возможных случаев. Контрольная точка имеет нулевой |уровень сигнала. При этом на выходе 12 дискриминатора 10, будет единичный уровень. На выходе 13 дискриминатора 10 будет, как и на его входе, нулевой уровень. Таким образом, к фор мированию импульса подготойлен формирователь 5, а кроме того включается вентиль 21, что приводит к свечению индикатора 22 нулевого уровня (зеленый светодиод). При срабатывании пускового устройства генератор 3 вырабатывает импульс (до 300 не) положительной полярности, koтopый,поступая на подготовленный работе формирователь 5, усиливается по мощности и через диод схемы сборки 7 поступает на выходную шину 8 зонда. Ввиду того, что этот же импульс попадает и на вход дискриминатора 10, что может вызвать укорачивание или пропадание импульса, применена схема задержки 11, т.е. вырабатываемый зондом импульс положительной полярности попадает на вход дискриминатора с задержкой, которая несколько больше длительности вырабатываемого импульса. Контрольная точка имеет единичный уровень. При этом уровни на выходах 12 и 13 меняются на противоположные, а это приводит к подготовке к работе формирователя б и индикации единичного уровня контрольной точки посредствен свечения индикатора 23 (красный светодиод}.Импульс от генератора 3, умощненный формирователем 6, поступает в виде импульса отрицательной полярности на выход 8 зонда. Как и в предыдущем случае элемент задержки 11 препятствует укорачиванию и пропаданию импульса. В обоих рассмотренных случаях до момента формирования импульса зонд не оказывает влияния на контролируемую схему. Токи зонда (втекающий и вытекаквдий) оказываются не больше суммы входных токов эмиттерного повторителя и микросхемы дискриминатора 10. Что касается формирователей 5 и 6, то диод схемы диодной сборки 7 отсекает входную цепь при единичном уровне сигнала, а запертый выходной транзистор формирователя 6 - при нулевом уровне «в контрольной точке. Контрольная точка, представляющая собой соединение двух или нескольких микросхем, имеет нерабочий уровень. В этом случае дискриминатор 10,остается в исходном состоянии и индикаторы 22 и 23 не светятся. Необходимо использовать другую контрольную точку схемы. Контрольная точка схемы представляет собой свободный вход микросхемы. , При этом дискриминатор 10 также остается в исходном состоянии., однако для формирования импульса нужной полярности в этой точке, необходимо соединить ее через резистор (до 1 к) либо с общей шиной, либо с шиной пит ния . Непрерывная генерация в контрольн точке. При этом на обоих выходах дискриминатора 10 появляются попеременно противоположные уровни и оба светодиода 22 и 23 блока индикации 9 светятся вполнакала (нормальная работа зонда невозможна). Генератор одиночных импульсов в предложенном зонде выполнен на базе одновибратора, причем в его дифферен цирующую времязадающую цепь 17, 18 включена параллельная диодно-резисто ная цепочка 19, 20 так,что через нее осуществляется быстрый заряд и сравнительно медленный разряд времязадатощёго конденсатора 18. В ис.ходном состоянии клемма 2 ген ратора 3 имеет единичный уровень, а вход элемента 16 - нулевой, так как сопротивление резистора 17 не превышает 800 См. На выходе элемента 14 нулевой уровень, конденсатор 18 разряжен и одновибратор на алиментах 14, 16 подготовлен к работе. При подаче на вход одновибратора кратковре менного нулевого уровня элемент 14 п реключается и конденсатор 18 начинает заряжаться через цепочку 19, 20 и резистор 17. В момент начала заряд конденсатора открывается элемент 16, который нулевым уровнем на своем вых де поддерживает единичный сигнал на выходе элемента 14, и конденсатор 18 продолжает заряжаться. Поскольку дли тельность tTj выходного импульса одновибраторов 14,26 меньше времени -fc дребезга (звена) замыкающего контакта 1 пускового устройства, обычно составляющего десятки мс,то в случае отсу ствия диодно-резисторной цепочки 19, 20 конденсатор 18 успевал бы разряжаться за время Т паразитных им пульсов дребезга, и, вновь заряжаясь формировал бы за время -ь одного нажатия кнопки серию случайно расположенных импульсов. Так как в предложенной схеме разр конденсатора с. осуществляется через резистор 20, величина которого в 3050 раз больше прямого сопротивления диода 19, то за- короткие промежутки времени Т соответствующие паразитным импульсам дребезга, она не успевает разрядиться и подготовить одновибратор к формированию нового импул са. Согласующий элемент 15 служит дл инвертирования отрицательного импуль одновибратора 14, 16 перед, подачей его на входные вентили формирователе 5 и 6. В качестве пускового устрой-. С7ва могут быть использованы кнопка или бесконтактная схема (тактильночувствительная или светочувствительн Пусковое (светочувствительное) устройство 1 работает следующим образом. В исходном состоянии при освещении фоторезистора его сопротивление мало по сравнению с сопротивлением резистора и вход генератора 3 находится под единичным уровнем. При кратковременном прерывании светового потока сопротивление фоторезистора возрастает и на вход генератора 3 поступает нулевой потенциал, генератор 3 вырабатывает одиночный импульс. Вновь открывая доступ света к фоторезистору, подготавливают генератор 3 к очередному импульсу. Формула изобретения 1.Импульсный зонд для контроля цифровых схем, содержащий пусковое устройство, выход которого подключен ко входной генератора одиночных импульсов, выходная клемма кото|5ого подключена к первым входам двух формирователей разнополярных импульсов, выходы которых через диодную схему сборки подключены к выходной шине импульсного зонда, а ко вторым входам двух формирователей разнополярных импульсов подключены входы блока индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены дискриминатор логического уровня и элемент задержки, вход которого подключен к выходной шине, выход - ко вхрду дискриминатора логического уровня, выходы которого подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов. 2.Импульсный зонд по п. 1, отличающийся тем, что, с целью сокргицения затрат на оборудование, генератор одиночных импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора,содержащего резисторы,диод,конденсатор и три элемента И-НЕ,причем первый вход первого элемента И-НЕ подключен к входам второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходной клемме генератора одиночных импульсов , и к выходу третьего элемента И-НЕ, входы которого подключены через резистор к общей шине и через конденсатор к точке соединения первых выводов.диода и резистора, вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента И-ЯЕ, второй вход которого подключен к входной клемме генератора одиночных импуль сов. Источники информации, 1принятые во внимание при экспертизе Испытатель цифровых интегрирую аих схем ИЦИС. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1976. 2. . Радио , 1977, № 11, с.29, рис. 2.

788054

7-/

f/,

Гг

I

фиг.

Тзс.

Ifufl