Многофункциональный логический зонд Советский патент 1982 года по МПК G01R31/3177 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и мокет быть использовано при наладке, контроле и диагностике цифровых устройств, выпол ненных на интегральных микросхемах. Известен логический зонд, содержащий входной повторитель, пороговые устройства, дешифратор, многоэлементный индикатор, элементы И, элемент ИЛ ждущий мультивибратор, формирователь коротких импульсов, генераторы втекающего и вытекающего тока нагрузки и RS-триггеры 1 . Однако этот.зонд обладает ограниченными функциональными возможностями В частности, он не обеспечивает самоконтроль в случае отсутствия контакта между входом зонда и проверяемым выводом схемы. Кроме того, в режиме изменения состояния контролируемого устройства известное устройство формирует сигнал, который может вызвать неоднозначную реакцию объекта контроля, т.е. известный зонд не обеспечивает достаточную достоверность испытаний. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является многофункциональный логический зонд, содержащий (юрмирователи импульсов, ком-параторы, деши()ратор, многоэлементный индикатор, повторитель. С помощью известного зонда изменить состояние элементов проверяемого устройства без нарушения их связей путем засыпки в проверяемую точку устройства зондирующего импульса тока. При этом полярность импульсов выбирается автоматически и всегда противоположна состоянию в проверяемой точке. Возможна работа зонда и в режиме синхронного зондирования, когда зондирующий импульс, тока Формируется в момент прихода импульса на вход синхронизации зонда 2.

Однако длительность зондирующего импульса тока, формируемого этим зондом, постоянна и определяется постоянной времени времязадающей цепи четвертого формирователя импульсов. факт является существенным недостатком зонда при синхронном зондировании, когда проверяемое устройство содержит логические элементы с различным быстродействием. Например, в микро-ЭЦМ Электроника С5-21 используются микросхемы, быстродействие которь1х отличается более чем на порядок. Для микросхем одной серии длительность фронта составляет 60 не, а мак-.iS симальная частота 3 МГЦо Для микросхем другой серии эти параметры равны соотпетственно 5 не и 30 МГц. Если длительность зондирующего импульса ; тока равна половине периода максималь-V io го ной частоты наиболее быстродействующих микросхем, то при синхронном зондировании менее быстродействующих микросхем длительности зондирующего импульса будет недостаточно для изменения их .состояния. Если же длительность зондирукячего импульса равна половине периода максимальной частоты менее быстродействующих микросхем. то при синхронном зондировании более. быстродействующих микросхем зондирующий импульс будет формироваться не на каждый синхроимпульс, что приведет к неправильному зондированию Из изложенного следует, что недо-статком известного зонда являются ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей известного зонда. Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональный логический зонд, содержащий первый и второй формирователи импульсов, соединенные выходами непосредственно с первым входом зонда, через повторитель - с первыми входами первого и второго ком параторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом зонда и с первым входом элемента И, соединенного вторым входом через кнопку с общей шиной зонда, третий формирователь импульсов, многоэлементный индикатор, соединенный входами с выходами дешифратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответственно с выходс йи первого и второго компараторов и с выходом четвертого формирователя импульсов, соединенного первым и вторым входами с выходами первого и второго компараторов соответственно, введены первый, второй и третий TJтриггеры, причем выходы первого и второго ТЗ-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора и с входами первого и второго формирователей импульсов соответственно, выход третьегоТЭ-триггера соединен с шестым входом дешй-фратора, инверсный R-вход - cR-бходами первого и второго и-триггеров и свыходом четвертого Формирователя импульсов, С-вход через третий формирователь импульсов с выходом второго Б-триггера, Т)-вход - ср ходом второго D-триггера, с инверсным 1)-входом первогоТ)-триггера и с выходом пераокомпаратора, С-входы первого и второго триггеров соединены с выходом элемента И. На чертеже приведена блок-схема логического зонда. Логический зонд содержит первый 1 и второй /. формирователи импульсов, повторитель 3, кнопку k, первый 5 и второй 6 компараторы, элемент И 7, третий 8 и четвертый 9 формирователи импульсов, первый 10, второй 11 третий 12Т)-триггеры, дешифратор 13 и многоэлементный индикатор 14. Зонд работает следующим образом. Исследуемый сигнал через входной ° °Р ® 2 обеспечивающий согласование импендансов и защиту элементов зонда от повышенного напряжения, подается на синхронные компараторы 5 и 6, При отключенном входе синхронизации компараторы 5 и 6 открыты и осуществляют сравнение исследуемого сигнала е заданными уровнями логического О и логической 1, Изменение входного сигнала, вызывающее изменение состояний компараторов 5 и 6, обеспечивает запуск формирователя 9 импульсов, выполняющего функции расширителя импульсов для визуального наблюдения импульсных сигналов. Триггеры 10 и 11 осуществляют запоминание состояния входа пои нажатии кнопки , сигнал от которой через нормально открытый элемент И 7 подается на С-входы этих триггеров. Причем триггер 10 установится в 1, если на входе зонда присутствует сигнал логического О, а триггер 11 устанавливается в 1, если на входе зонда сигнал логического О отсутствует. При. установке триггера 10 (или 11 в состояние 1 запускает ся формирователь 1 импульсов тока (или 2) и при отсутствии короткого з-амыкания контро лируемого вывода с одной из шин питания обеспечивает инвертирование .;ла логического О (или 1) на входй зонда, что, в свою очередь, повлечет за собой изменение состояния компараторов 5 и 6 и запуск (Ьормирователя 9 импульсов/который по R-входу установит в исходное состояние триггер 10 (или 11)о Возврат триггера 10 (или 11) Е исходное состояние обеспечивает пр кращение формирования импульсов тока формирователем 1 импульсов (или 2). Длительность зондирующего импульса тока на входе зонда определяется постоянной времени цепи подключенно к входу зонда и временем задержки элементов самого зонда. Однако время задержки элементов зонда постоянно и монет быть достаточно малым, Следо вательно длительность зондирующего импульса выбирается автоматически в зависимости от постоянной времени ис следуемой цепи. При подключении входа зонда к шине Общий ( или Питание) Лормирователь 1 ( или 2) импульсов тока не мо жет изменить состояние входа и, следовательно, триггер 10 (или 11 остается в состоянии логической 1, что свидетельствует о коротком замыкании входа зонда с шиной Общий (или Питание). При этом возврат триггера 10 (или 11) и, соответственно, отключение формирователей 1 (или 2) импульсов тока произойдет после отключения зонда от шины Общий (или Питание). Контроль наличия электрического контакта между входом зонда и проверя емым элементом осуществляется с помошью тоиггеоз 12, путем сравнения длительности реакции схемы зонда на импульс, формируемый формирователем импульсов тока 2, и длительности образцового импульса, который формируется формирователем 8 импульсов. При отклю ченном входе зонда постоянная времени входной цепи веЯика и длительность реакции схемы зонда превышает длительность образцового импульса, поэтому триггер 12 установится в состояние 1, 4to соответствует отсутствию электрического контакта между 97 06 ходом зонда и проверяемым элементом. Триггер 12 возвращается в исходное состояние по окончании импульса , формируемого на выходе формирователя 9 импульсов. Дешифратор 13 обеспечивает формиэование на многоэлементном индикаторе символов в соответствии с принятой мнемоникой. , Работа зонда в синхронном режиме аналогична работе в асинхронном режиме. Отличие заключается лишь в том, что изменение состояний компараторов 5 и 6 и триггеров 10 и 11, а следовательно, и формирование зондирующего импульса тока происходит в момент Прихода положительного фронта синхроимпульса. При этом длительность зондирующего импульса тока определяется постоянной времени цепи, подключенной к входу зонда и поэтому не превышает минимальной длительности импульса синхронизации исследуемой цепи. Таким образом, введениеD-тригге- , ров 10-12 и новые связи позполяют ав- i томатически выбирать длительность зондирующих импульсов, что расширяет функциональные возможности зонда. Формула изобретения Многофункциональный .логический зонд, содержащий первый и второй формирователи импульсов, соединенные выходами непосредственно с первым входом зон-: да, -через повторитель - с первыми входами первого и второго компараторов, соединенных входами синхронизации с вторым входом Зонда и с первым входом элемента И, соединенного вторым входом через кнопку с общей шиной, зонда, третий Лормировател(. импульсов, многоэлементный индикатор, соединенный входами с выходами дешифратора, соединенного первым, вторым и третьим входами соответствено с выходами первого и второго компараторов и с выходом -четвертого формирователя импульсов, соединенного первым и вторым входами с выходами первого и второго компараторов соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей зонда, в него введены первый, второй и третий р-триггеры, причем выходы первого и второго D-триггеров соединены с соответствующими четвертым и пятым входами дешифратора и

С входами первого и второго формироватeлe 1 импульсов соответственно, выход третьего D-триггера соединен с шестым .входом дешифратора, инверсный Кгвход - с R.-входами первого и второго D-триггеров и с выходом .четвертого формирователя импульсов, С-вход через третий формирователь импульсов с выходом второго D-триггера, D-вхоД с О-входом второго D-триггр.ра, с ин версным D-входом первогор-триггера

и с выходом первого компаратора, Свходы первого и второго триггеров соединены с выходом элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 729533, кл. G 01 R 31/28, 1980.

2.Баран Е.Л., Мирошников Е.Н, Многофункциональный логический зонд. Электронная промышленность, 1980

№ 6, с.9 (прототип).

LS.

Q О I Qer

I Qg

3

Г

-J CM

lO

(o

«o