تم استكشاف 3 دارات مسبار منطقي مفيدة

يمكن استخدام هذه الدوائر المنطقية ثلاثية الأبعاد البسيطة والمتعددة الاستخدامات لاختبار لوحات الدوائر الرقمية مثل CMOS أو TTL أو ما شابه ذلك لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها وظائف المنطق من المرحلية والمرحلة المرتبطة بها.

يتم عرض مؤشرات المستوى المنطقي من خلال 3 مصابيح LED. يتم استخدام زوجين من المصابيح الحمراء للإشارة إلى منطق مرتفع أو منطق منخفض. يشير مؤشر LED الأخضر إلى وجود نبضة متسلسلة عند نقطة الاختبار.

يتم الحصول على طاقة دارة المجس المنطقي من الدائرة التي تخضع للاختبار ، لذلك لا توجد بطارية منفصلة معنية بالتصميم.

مواصفات العمل

يمكن فهم أداء وخصائص المسبار من التاريخ التالي:

1) وصف الدائرة

تم إنشاء دائرة المسبار المنطقي باستخدام بوابات عازلة / عازلة من IC 4049 واحد.

يتم استخدام 3 بوابات لإنشاء دائرة كاشف المنطق الرئيسي المرتفع / المنخفض ، في حين يتم استخدام اثنتين لتشكيل دائرة متعددة الهزاز أحادية.

يتم توصيل طرف المجس الذي يكتشف المستويات المنطقية بالبوابة IC1c من خلال المقاوم R9.

عند اكتشاف منطق إدخال مرتفع أو منطق 1 ، يتحول خرج IC1c إلى منخفض ، مما يتسبب في إضاءة LEd2.

وبالمثل ، عند اكتشاف LOW أو المنطق 0 في مسبار الإدخال ، يضيء زوج السلسلة IC1 e و IC1f LED1 عبر R4.

بالنسبة لمستويات الإدخال 'العائمة' ، أي عندما لا يكون المسبار المنطقي متصلاً بأي شيء ، فإن المقاومات R1 و R2 و R3 تتأكد من أن IC1c و IC1f معًا في الموضع المنطقي العالي.

يعمل المكثف C1 المتصل عبر R2 كمكثف سريع الحركة ، والذي يضمن أن يكون شكل النبض عند مدخل IC1e حادًا ، مما يسمح للمسبار بتقييم وتتبع حتى المدخلات المنطقية عالية التردد التي تزيد عن 1 ميجاهرتز.

تعمل الدائرة أحادية الاستقرار التي تم إنشاؤها حول IC1a و IC1b على تعزيز النبضات القصيرة (أقل من 500 نانوثانية ثانية) إلى 15 مللي ثانية (0.7RC) بمساعدة C3 و R8.

يتم الحصول على المدخلات إلى monostable من IC1c ، بينما يوفر C2 المرحلة بالعزل المطلوب عن محتوى DC.

في المواقف العادية ، يمكّن الجزءان R7 و D1 إدخال IC1b من البقاء عند منطق مرتفع. ومع ذلك ، عندما يتم اكتشاف نبضة ذات حواف سالبة عبر C2 ، يتحول خرج IC1b إلى HIGH ، مما يؤدي إلى انخفاض خرج IC1a وتشغيل مؤشر LED 3.

يتأكد الصمام الثنائي D1 من بقاء مدخلات IC1b عند مستوى منطقي منخفض (أكثر من 0.7 فولت) ، طالما ظل الناتج IC1a منخفضًا.

يمنع الإجراء أعلاه النبضات المتكررة من إعادة تشغيل مدخلات IC1b ، حتى يتم إعادة تشغيل الثابت الأحادي بسبب تفريغ C3 عبر الأرض عبر R8. يتيح هذا لمخرج IC1a أن يصبح منطقًا مرتفعًا ، مما يؤدي إلى إيقاف تشغيل LED3

تحمي المكثفات C4 و C5 غير الحرجة خطوط إمداد الدائرة المتكاملة من ارتفاعات الجهد وعابرات الجهد المحتملة التي تنبعث من الدائرة قيد الاختبار.

تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتراكب المكونات

قائمة الاجزاء

كيف تختبر

لاختبار عمل المجس المنطقي ، قم بتوصيله بمصدر إمداد 5 فولت. يجب أن تظل مصابيح LED الثلاثة في هذه المرحلة مغلقة ، مع عدم اتصال المسبار بأي مصدر أو عائم.

الآن ، ستحتاج المقاومة R2 و R3 إلى بعض التغيير والتبديل اعتمادًا على استجابة إضاءة LED كما هو موضح أدناه.

إذا وجدت أن مؤشر LED2 يبدأ في التوهج أو الوميض عند تشغيله ، فحاول زيادة قيمة R2 إلى 820 كلفن ، حتى يتوقف عن التوهج. ومع ذلك ، يجب أن يتوهج مؤشر LED 2 عند لمس الطرف بإصبعك.

أيضًا ، جرب الاختبار عن طريق لمس المجس المنطقي لأي من قضبان الإمداد التي يجب أن تتسبب في إضاءة مصابيح LED ذات الصلة ، وتتسبب في وميض PULSE LED عند لمس المسبار لخط التيار المباشر الموجب.

في هذه الحالة ، يجب أن يضيء مؤشر LOW deyction ، إذا لم يكن كذلك ، فقد يكون R2 كبيرًا جدًا. جرب 560k لذلك وتحقق من الاستجابة المصححة بتكرار الإجراء أعلاه.

بعد ذلك ، جرب مصدر إمداد بجهد 15 فولت ، كما هو مذكور أعلاه ، يجب أن تظل جميع المصابيح الثلاثة مغلقة.

قد يُظهر مؤشر LED للكشف عن HIGH توهجًا خافتًا طفيفًا ، بينما يكون طرف المجس غير متصل. ومع ذلك ، إذا وجدت التوهج مرتفعًا بشكل ملحوظ ، فيمكنك محاولة تقليل قيمة R3 إلى 470 ك ، بحيث لا يمكن ملاحظة التوهج.

ولكن بعد ذلك ، تأكد من التحقق من دائرة المسبار المنطقي باستخدام مصدر 5 فولت مرة أخرى ، للتأكد من عدم تغيير الاستجابة بأي طريقة.

2) اختبار المستوى المنطقي البسيط ودائرة المؤشر

إليك دائرة مسبار اختبار مستوى منطقي أبسط يمكن أن تكون أداة مفيدة جدًا لأولئك الذين قد يرغبون في قياس المستويات المنطقية للدوائر الرقمية بشكل متكرر.

كونها دائرة قائمة على IC ، يتم تنفيذها في تقنية CMOS ، وتطبيقها مخصص أكثر لاختبار الدوائر باستخدام نفس التكنولوجيا.

بواسطة: R.K. سينغ

تشغيل الدائرة

القوة المقترحة بوابة المنطق يتم الحصول على جهاز اختبار من الدائرة تحت الاختبار نفسه. ومع ذلك ، يجب الحرص على عدم وضع أطراف الطاقة في الاتجاه المعاكس ، لذلك عند التوصيل تأكد من ضبط ألوان كل من الأسلاك الموصلة ، على سبيل المثال: اللون الأحمر للكابل الذي يتصل بالجهد الموجب (CN2) واللون الأسود إلى السلك الذي يصل إلى 0 فولت. (CN3)

التفاصيل التشغيلية لمسبار اختبار المنطق مع IC 4001

العملية بسيطة جدا. تحتوي الدائرة المتكاملة 4001 CMOS على أربعة بوابات NOR ذات دخلين و 3 مصابيح LED وعدد قليل من المكونات السلبية المستخدمة في التصميم.

يصبح التنفيذ أيضًا أمرًا مهمًا بحيث يكون مريحًا للتطبيق أثناء الاختبار ، لذلك يجب أن تكون الدائرة المطبوعة في الشكل الممدود بشكل مفضل.

بالنظر إلى الشكل ، نرى أن إشارة الاستشعار يتم تطبيقها على محطة CN1 ، المتصلة ببوابة NOR ، والتي يتم توصيل مدخلاتها بدورها كبوابة NOT أو عاكس.

يتم تطبيق الإشارة المعكوسة على المصابيح 2. يتم تبديل الصمام الثنائي اعتمادًا على مستوى الجهد (المنطق) عند خرج البوابة.

إذا كان الإدخال عالي المستوى المنطقي ، فإن خرج البوابة الأولى ينخفض ​​عند تنشيط مؤشر LED الأحمر.

على العكس من ذلك ، إذا كان الاكتشاف منخفضًا ، يتم استشعار الإشارة على أنها مستوى منخفض ، ثم يتم تقديم خرج هذه البوابة على مستوى عالٍ لإضاءة مؤشر LED الأخضر.

في حالة إذا كانت إشارة الإدخال عبارة عن تيار متردد أو نابض (يتغير مستوى الجهد باستمرار بين العالي والمنخفض) ، فسيتم تشغيل ضوء LED باللونين الأحمر والأخضر.

للإقرار بإمكانية استشعار إشارة نبضية ، يبدأ مؤشر LED الأصفر في الوميض هنا. يتم تنفيذ هذا الوميض باستخدام بوابتي NOR الثانية والثالثة ، C1 و R4 والتي تعمل كمذبذب.

يتم تطبيق منطق خرج المذبذب على بوابة NOR الرابعة المتصلة كبوابة العاكس المسؤولة مباشرة عن تنشيط مؤشر LED الأصفر عبر المقاوم المحدد. يمكن رؤية هذا المذبذب يتم تشغيله بشكل مستمر بواسطة خرج بوابة NOR الأولى.

مخطط الرسم البياني

قائمة الأجزاء لدائرة مسبار اختبار المنطق الموضحة أعلاه

- 1 دائرة متكاملة CD4001 (4 إصدار CMOS لبوابة NOR ذات 2 دخل)
- 3 مصابيح LED (1 أحمر ، 1 أخضر ، 1 أصفر
- 5 مقاومات: 3 1K (R1، R2، R3)، 1 2.2M (R5)، 1 4.7M (R4)
- 1 لا مكثف: 100 ن

3) اختبار المنطق باستخدام LM339 IC

بالإشارة إلى دائرة مسبار المنطق 3 LED البسيطة التالية أدناه ، فهي مبنية حول 3 مقارنات من IC LM339.

يشير مؤشر LED إلى 3 حالات مختلفة لمستويات جهد منطق الإدخال.

تعمل المقاومات R1 و R2 و R3 مثل فواصل مقاومة ، مما يساعد على تحديد مستويات الجهد المختلفة في مسبار الإدخال.

يؤدي وجود احتمال أعلى من 3 فولت إلى انخفاض خرج IC1 A ، مع تشغيل مؤشر LED 'عالي'.

عندما تكون إمكانات منطق الإدخال أقل من 0.8 فولت ، يصبح خرج IC1 B منخفضًا مما يؤدي إلى إضاءة D2.

في حالة تعويم مستوى المسبار أو عدم توصيله بأي جهد ، يؤدي إلى إضاءة مؤشر LED 'FLOAT'.

عندما يتم الكشف عن تردد عند الإدخال ، قم بتشغيل كل من مصابيح LED 'عالية' و 'منخفضة' ، والتي تشير إلى وجود تردد متذبذب عند الإدخال.

من الشرح أعلاه يمكننا أن نفهم أنه من الممكن تعديل مستويات الكشف عن جهد منطق الإدخال ببساطة عن طريق تعديل قيم R1 أو R2 أو R3 ، بشكل مناسب.

نظرًا لأن IC LM339 يمكن أن يعمل مع مدخلات الإمداد حتى 36 فولت ، فهذا يعني أن هذا المجس المنطقي لا يقتصر على أجهزة TTL ICs فقط ، بل يمكن استخدامه لاختبار الدوائر المنطقية من 3 فولت إلى 36 فولت.