โพรบลอจิกพร้อมการตรวจจับพัลส์: 8 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

TWO TRANSISTOR LOGC PROBE นำเสนอโดย jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Logic-Probe/

ง่าย - แต่ไม่โง่ - ทำงานได้ดีมากในการกำหนดระดับตรรกะของ TTL และ CMOS ปัญหาหลักในการทดสอบวงจรดิจิทัลคือการตรวจหาพัลส์และข้อบกพร่อง โพรบล็อกทรานซิสเตอร์สองตัว

• ล้มเหลวที่ความถี่สูงกว่า 500kHz และ
• มองไม่เห็นความผิดพลาด 1ms

ขั้นตอนที่ 1: การตรวจจับพัลส์

วงจรที่ประกอบด้วย MOSFET, ไดโอดสองตัว, ตัวเก็บประจุสองตัว LED และตัวต้านทานแก้ปัญหานี้

หากโพรบตรวจพบชีพจร ไฟ LED จะสว่างเป็นเวลา 1 วินาที ข่าวดี: มันจะตรวจจับชีพจรเดียวลงไปที่ 100ns

ขั้นตอนที่ 2: มันทำงานอย่างไร

ขอบยกของพัลส์โหลดตัวเก็บประจุสองตัวผ่าน C1 - D3 - C2 แรงดันไฟฟ้าที่ C2 เพิ่มขึ้นมากกว่าที่ C1 แรงดันไฟฟ้าที่ C2 คือแรงดันเกตของ MOSFET MOSFET จะเปิดขึ้นและไฟ LED จะสว่างขึ้น

ตัวเก็บประจุ C1 ถูกคายประจุโดยกระแสไฟรั่วของไดโอด D3 MOSFET จะปิดเมื่อ C2 หมด

ขอบที่ตกลงมาของสัญญาณอินพุตจะปล่อย C1 ผ่านไดโอด D2

เวลาไม่ได้ถูกกำหนดเป็นอย่างดีเพราะขึ้นอยู่กับไดโอด D3 อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนตัวเก็บประจุ: ไม่มี C2 และ/หรือ C1 = 100pF ตัวต้านทาน 20MΩ สามารถแก้ปัญหาได้ แต่หาซื้อได้ไม่ง่าย

ขั้นตอนที่ 3: ทดสอบเครื่องตรวจจับชีพจรบน Bread Board

ภาพแสดงเครื่องตรวจจับชีพจรทางด้านขวา

ไฟ LED ใกล้จะสว่างแล้ว นั่นก็เพราะว่าวงจรนั้นไวมาก เราต้องใส่ตัวต้านทานระหว่างอินพุตกับกราวด์

เชื่อมต่ออินพุตกับแหล่งสัญญาณบวก ไฟ LED เป็นเวลาหนึ่งวินาที เวลานี้ขึ้นอยู่กับตัวเก็บประจุ C2 วงจรยังคงทำงานโดยไม่มี C2 ไฟ LED สว่างขึ้นสั้นลง สาเหตุคือความจุเกตของ MOSFET

หากมีพัลส์ที่อินพุต ไฟ LED จะติดตลอดเวลา ที่ความถี่ต่ำกว่า 1Hz จะกะพริบ

มันยังคงสว่างที่ 20Mhz

74HC00 ทางด้านซ้ายสร้างพัลส์ที่สั้นมาก

ขั้นตอนที่ 4: ทดสอบชีพจรที่สั้นมาก

เราต้องการวงจรที่สร้างพัลส์ที่สั้นมาก

เราใช้ประตู NAND สองประตูของ 74HC00 เกท IC2A จะกลับอินพุท T เกทที่สองไม่ใช่ ((ไม่ใช่ T) และ T) นั่นคือ 1 เสมอ IC2A เกทต้องใช้เวลาพอสมควรในการสร้างผลลัพธ์ หาก T เป็น 0 และเปลี่ยนเป็น 1 ดังนั้น IC2A จะเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ยังคงเป็น 1 และเกต IC2B จะได้รับ 1 ในช่วงเวลาสั้น ๆ สำหรับอินพุตทั้งสอง IC2B สร้างสไปค์ 0 สั้น ๆ สไปค์นี้คือช่วง 10ns

เครื่องตรวจจับสไปค์แบบมืออาชีพจะตรวจจับสไปค์ที่ 10ns แต่เป็นของเรา เราสามารถยืดสไปค์โดยใช้ตัวเก็บประจุ C2=100pF ที่เอาต์พุตของ IC2A จากนั้นสไปค์จะอยู่ที่ประมาณ 200ns

เครื่องตรวจจับสไปค์ของเราจะตรวจจับเดือย 200ns

ขั้นตอนที่ 5: ปรับปรุงโพรบลอจิกทรานซิสเตอร์สองตัวที่ปรับปรุงแล้ว

โพรบลอจิก jazzzzz

www.instructables.com/id/Two-Transistor-Log…

สามารถปรับปรุงได้

เราใส่ตัวต้านทานอีกหนึ่งตัวและซีเนอร์ (D1)

ซีเนอร์จะจำกัดแรงดันไฟฟ้าไว้ที่ 3.3V จากนั้นไฟ LED จะไม่หรี่ลงที่แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 4V ซีเนอร์ช่วยปรับปรุงการตรวจจับ LOW

U0 = Uz - Uled - Ube = 3.3V - 2.2V - 0.6V = 0.5V

ซึ่งอยู่ในช่วง 0.4V ถึง 0.8V ของ TTL Low แรงดันไฟฟ้าที่ LED สีเขียวคือ 2.2V

ระดับสูงขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของ LED สีแดงและ is

U1 = Uled + Ube = 1.8V + 0.6V = 2.4V.

นี่คือ TTL ระดับสูง

ซีเนอร์ของ 3.3V มีความสำคัญ ใช้ ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B หรือ 1N4728A

ขั้นตอนที่ 6: นำมันมารวมกัน

ถ้าเรารวมเครื่องตรวจจับพัลส์และโพรบลอจิกทรานซิสเตอร์เข้าด้วยกัน เราจะได้โพรบลอจิกที่มีประโยชน์ LED4 ไม่ได้เสียบเพียงเพื่อป้องกัน LED3 จากขั้วย้อนกลับ แต่ยังเพื่อระบุสิ่งนี้

เลย์เอาต์ของโพรบลอจิกออกแบบมาสำหรับ BC337 และ BC327 ด้านแบนของทรานซิสเตอร์อยู่บนบอร์ดพีซี 2N4401 และ 2N4403 ก็ใช้งานได้เช่นกัน แต่การตรึงกลับด้าน จึงต้องสอดด้านมนลง

โพรบลอจิกถูกสร้างขึ้นบนบอร์ด vero และใส่ในท่อหดแบบโปร่งใส

ขั้นตอนที่ 7: ผลลัพธ์

โพรบลอจิก

• ถูกมากแค่บางเซ็นต์
• ทำงานที่ 3V ถึง 12V

• ตรวจจับระดับ TTL และ CMOS

  • ต่ำ @ 3.3V = 0.5V
  • ต่ำ @ 5.5V = 0.7V
  • สูง @ 3V ถึง 12V = 2.2V
• มีการป้องกันแรงดันย้อนกลับสูงสุด 12V และ
• แรงดันไฟฟ้าขาเข้า -12V ถึง +12V

• ตรวจพบ

  • ต่ำ/สูง (LED สีเขียว/สีแดง) สูงถึง 100kHz @ 3.3V และ 500kHz @ 5V
  • พัลส์เดียวลงไป 200ns
  • ความถี่สูงถึง 20MHz (ไฟ LED สีฟ้า)

• วาด

  • กระแสไฟที่จ่ายน้อยกว่า 7mA @ 5V
  • กระแสไฟเข้าน้อยกว่า 25µA
• มีความจุอินพุตประมาณ 150pF

ขั้นตอนที่ 8: ข้อมูลเพิ่มเติม

คุณสามารถรับข้อมูลเพิ่มเติม (เป็นภาษาเยอรมัน) เกี่ยวกับลอจิกโพรบ

โพรบลอจิกที่ง่ายมาก 2 LED และตัวต้านทาน 2 ตัว:

• โพรบลอจิกตรวจจับ 10ns:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Projekte/Log…

• วิธีตรวจจับหนามแหลม:

  praktische-elektronik.dr-k.de/Praktikum/Dig…