ლოგიკური ზონდები. მარტივი LED TTL დონის ლოგიკური ზონდი

ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ერთ მხარეს განლაგებული ელემენტების უმრავლესობის მილები დახრილია დაფის კიდეზე და ქვეითდება კონტაქტურ ბალიშებზე. უკანა მხარემოსაკრებლები. ზონდის ნემსი შედუღებულია ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ღარში. კონდენსატორი C2 შედგება ორი 10 μF კონდენსატორისგან K53-16, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად.

ზონდში შეგიძლიათ გამოიყენოთ ტრანზისტორები KT361 და KT373 ნებისმიერი ასო ინდექსებით, შესაძლოა გამოყენებითდა სხვა სილიკონის მაღალი სიხშირის ტრანზისტორები შესაბამისი ტიპის გამტარობის. დიოდები შეიძლება შეიცვალოს ნებისმიერი დაბალი სიმძლავრის სილიკონით ( v 3 v 4) და გერმანიუმი (v 5, v ბ). მიკროსქემები - სხვა TTL სერიის მსგავსი.

ნ.პასტუშენკოსა და ა.ჟიჟჩენკოს (კიევი) მიერ შემოთავაზებული ზონდი საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ ლოგიკური მოწყობილობები სტატიკური და დინამიური რეჟიმში.

ზონდის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 3.

თუ ელემენტის შესასვლელში არ არის სიგნალი di .1 - დაბალი ლოგიკური დონე, ელემენტების შეყვანისას d 1.2, d1. 3 d1 .4 - მაღალი. ინდიკატორის სეგმენტები არ ანათებს. თუ ზონდის შეყვანა მიიღებს ლოგიკურ "1"-ის შესაბამის დონეს, მაშინ ელემენტის გამომავალიდი.ი გამოსავალზე იქნება ლოგიკური "O".დ 1. 2 - ლოგიკური "1", ელემენტები d1. 3 და დ 1. 4 რჩება ორიგინალურ მდგომარეობაში. სეგმენტები ანათებსბ და c და ნომერი "1" არის ნაჩვენები. როდესაც არის ლოგიკური "O" ზონდის შესასვლელში, შემდეგ ელემენტების გამოსავალზე di .2, d 1.3 და d 1.4 იქნება მაღალი ლოგიკური დონე და აინთება a b, c სეგმენტებიდ, ე, ვ.

შეყვანისას ზონდის გამოყენებისას ისიმპულსები 25 ჰც-მდე სიხშირით, "O" და "1" რიცხვების მონაცვლეობა თვალით ჩანს. 25 ჰც-ზე ზემოთ სიხშირეებზე, C1 კონდენსატორის გავლენა იწყებს ზემოქმედებას. შედეგად, სეგმენტის სიკაშკაშედ მკვეთრად მცირდება და ასო "P" გამოჩნდება, რაც მიუთითებს პულსების თანმიმდევრობაზე მაღალი სიხშირეზონდის შეყვანაზე.

ზონდი იკვებება უშუალოდ შესამოწმებელი მოწყობილობიდან. თუ არის +5 ვ სიმძლავრე, სეგმენტი A (წერტილი) ანათებს.

ზონდი იყენებს MLT-0.125 რეზისტორებს. კონდენსატორები K50-6. მიკროსქემის ნაცვლად k 133La 8 შეგიძლიათ გამოიყენოთ K155LA8 ჩიპი.

ნახ. ნახაზი 4 გვიჩვენებს ნაწილების განლაგებას ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე, რომელიც დამზადებულია ორმხრივი ფოლგის მინაბოჭკოვანი მინისგან და ნახ. 5 - ნაბეჭდი მიკროსქემის დაფის ორივე მხარის ნახატები. გარეგნობაზონდი ნაჩვენებია ფოტოზე (ნახ. 6)

საკმარისად დიდი შეყვანის წინაღობის და მაღალი სიზუსტის პასუხის მქონე ზონდი შემომავალი ძაბვის გარკვეულ დონეზე შემოგვთავაზეს ვ. პირატინსკიმ და ს. შახნოვსკიმ მოსკოვიდან.

გარდამავალი ზონა მდგომარეობიდან, რომელშიც ინდიკატორი LED ანათებს სრული სიკაშკაშით იმ მდგომარეობამდე, რომელშიც LED არ არის ანთებული, არის 30 mV ლოგიკური დონის ზედა ზღვრისთვის "0" (-0.4 V) და 80 mV -სთვის. "i" ლოგიკური დონის ქვედა ზღვარი (+2.4 V).

ზონდს ახასიათებს დაბალი ენერგიის მოხმარება შესამოწმებელი მოწყობილობის ენერგიის წყაროდან, რომელიც შეადგენს არაუმეტეს 12 mA-ს.

ნახ. 7 გვიჩვენებს ფუნდამენტურს ელექტრული დიაგრამანიმუში იგი შედგება ორი დამოუკიდებელი ბარიერის სქემისგან, რომელთაგან ერთი შეესაბამება დონეს "0". ხოლო მეორე - დონე "i".

როდესაც ძაბვა ზონდის შესასვლელში არის 0-დან +0,4 ვ-მდე. ტრანზისტორები v 7 და v 8 ბარიერი წრე "1" დახურულია და წითელი LED v 5 არ იწვის. ზღურბლ წრეში "0" ტრანზისტორი v 9 დახურულია და ტრანზისტორი vi 0 ღია და მწვანე LED ჩართულია v 6 . მიუთითებს ლოგიკური დონის "0" არსებობაზე.

ზონდის შეყვანის პოტენციალზე +0.4 V-დან +2.3 V-მდე, ტრანზისტორები v 7 და v 8 ჯერ კიდევ დახურულია, ტრანზისტორი v 9 ღიაა და v10 დახურულია. ამ შემთხვევაში, ორივე LED არ ანათებს. იგივე შეინიშნება, თუ ზონდის შესასვლელში სიგნალი არ არის.

შესაბამისად არანაირი მითითება. მიუთითებს იმაზე. რომ შეყვანისას არ არის პოტენციალი ან რომ მას აქვს შუალედური მნიშვნელობა ლოგიკურ დონეებთან მიმართებაში.

როდესაც ძაბვა ზონდის შესასვლელში +2,3 ვ-ზე მეტია, ტრანზისტორები იხსნება v7, v8 ბარიერი წრე "i"(v 7, v 8 სრულად იხსნება +2,4 ვ-ზე მაღალი პოტენციალით) და წითელი LED ანათებს v5, მიუთითებს ლოგიკური დონის "1" არსებობაზე. ზღვრული წრე "0" იმავე მდგომარეობაშია. დიოდები vi - v 4 ემსახურება ძაბვის გაზრდას, რომლის დროსაც ზღვრული წრე "i" ამოქმედდება

მიმდინარე გადაცემის კოეფიციენტით 21ეუნდა იყოს მინიმუმ 400 ტრანზისტორი. ყველა OMLT რეზისტენტია 0.125 - 5%.

ზონდი რეგულირდება ძაბვის გამყოფის გამოყენებით, რომელიც დაკავშირებულია +5 V წყაროსთან, რომელიც აწვდის საჭირო ძაბვის დონეს ზონდის შესასვლელთან.

რეზისტორის მნიშვნელობის შეცვლა r 7 გარეთ გასვლას ცდილობენმწვანე LED v 6 შეყვანის ძაბვის დონეზე 0,4 ვ, და რეზისტორების წინააღმდეგობის შეცვლით r 5 - წითელი LED ანათებს v 5 შეყვანის ძაბვის დონეზე +2.4 ვ. რეგულირების სიმარტივისთვის, რეზისტორები r 5. r 7 შეიძლება დროებით შეიცვალოს ცვლადებით.

სემპლერი, შემუშავებული მოსკოველი ვ.კოპილოვის მიერ,

მას ასევე აქვს მაღალი შეყვანის წინაღობა (rin = 200 kOhm). მაგრამ ვ.პირატიისკის და ს.შახნოვსკის ზონდისგან განსხვავებით, ის ასევე აღრიცხავს იმპულსებს. მას აქვს დაცვა შეყვანის ზედმეტი ძაბვისგან (±250 ვ-მდე) და არასწორი დენის პოლარობისგან.

ზონდის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 8

რეზისტორის მეშვეობით სიგნალი მიდის საველე ეფექტის ტრანზისტორის კარიბჭისკენ v 3 vi დიოდებზე შემავალი ძაბვის შემზღუდველის მეშვეობით. v2. წყაროს მიმდევრის გამოსასვლელიდან, სიგნალი მიეწოდება ემიტერის გამეორებებს.ტრანზისტორებით დამზადებული ნაძვები v 4 და v 5, რომლებიც ამცირებენ მიკროსქემის შეყვანის გავლენას ერთმანეთზე და ცვლიან ელემენტებზე მოსულ სიგნალების დონეს d1. 1, დ 1. 2. დიაგრამაში მითითებული რეზისტორის მნიშვნელობებით r 2-r 5, ზღურბლის საპასუხო ძაბვები "1" და "2" ტოლია, შესაბამისად, 0.4 V და 2.4 V ზონდის გამოსაყენებლად სქემების მონიტორინგისას სხვა ზღვრული ძაბვებით, აუცილებელია ამ რეზისტორების შერჩევა. როდესაც შეყვანის ძაბვა აღემატება ლოგიკური "i" ძაბვის ზღვრულ ძაბვას ელემენტების გამოსავალზე d1. 1 და d 2.2, გამოჩნდება ლოგიკური "0" და სეგმენტი ანათებსდ LED ინდიკატორი H1 (გამოსახულია ნიშანი "1"). როდესაც შეყვანის ძაბვა გამომავალზე ლოგიკური "0" ძაბვის ზღურბლზე დაბალიად 1. 2 გამოჩნდება ლოგიკური "1". გასასვლელშიდ 2. 1 - ლოგიკური "0" და ანთებულია რეზისტორის საშუალებით r 10 - სეგმენტი f, რეზისტორი r11 და დიოდის მეშვეობით v 6 - სეგმენტები a, b, g (გამოსახულია ნიშანი "0"), თუ შემავალი ძაბვა არის ლოგიკური "0" და "i" (შუალედური დონე) ზღვრულ ძაბვებს შორის ინტერვალში, მაშინ გამოსავალზე ლოგიკური "i". d 2.1 და d 2.2 ზარი გამომავალზე "0"-ის გამოჩენა d 2.3 და c სეგმენტები ანათებს. ბ,გ (მითითებულია 1 ნიშნით „P“). კონდენსატორები C2. C.3 აღმოფხვრის აგზნებას გარდამავალი პირობების დროს.

პულსის გამოვლენა ემყარება თითოეული შემავალი პულსის ამომავალ და ჩამომავალ კიდეზე მონოსტაბილურობის გააქტიურებას. ნეგატიური იმპულსები ელემენტებზე დამზადებული ლოდინის მულტივიბრატორის გასააქტიურებლად d1. 4, d 2. 4, C5 და ri 3, იქმნება ელემენტის გამოსავალზე d 2.3 ყოველ ჯერზე, როდესაც შეყვანის სიგნალი მიდის "0"-დან "1"-მდე და უკან, და მათი ხანგრძლივობა დამოკიდებულია შეყვანის იმპულსების აწევისა და დაცემის ხანგრძლივობაზე. ლოდინის მულტივიბრატორის გამომავალს უკავშირდება "წერტილი" სეგმენტი, რომელიც ორჯერ ციმციმებს ყოველი შეყვანის იმპულსზე, როდესაც ამ უკანასკნელის გამეორების სიხშირე 20 ჰც-ზე ნაკლებია და მათი ხანგრძლივობა საკმარისია. როდესაც შეყვანის პულსის გამეორების სიხშირე 20 ჰც-ზე მეტია, ციმციმები ერწყმის უწყვეტ ნათებას. როდესაც შეყვანის სიგნალი. მეანდრის მახლობლად, ნიშნები "0" და "i" ნაჩვენებია ერთდროულად წერტილთან. უფრო მეტიც, მათი შედარებითი სიკაშკაშე დამოკიდებულია იმპულსების მუშაობის ციკლზე. თუ სამუშაო ციკლი დიდი ან მცირეა, ამ ნიშნებიდან მხოლოდ ერთი გამოჩნდება.

ზონდი აწყობილია ორმხრივ ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე, რომელიც დამზადებულია კილიტა ბოჭკოვანი შუშისგან 1,5 მმ სისქით. გამტარების მდებარეობა ნაწილის მხარეს ნაჩვენებია ნახ. 9, ხოლო მოპირდაპირე მხარეს - ნახ. 9. ბ.

ზონდი იყენებს K155 სერიის მიკროსქემებს, MLT-0.125 რეზისტორებს, KM5a (C2. SZ), KM6 (C/, C4) და K53-4 (C5, C6) კონდენსატორებს.

განყოფილება: [მარტივი სირთულის კონსტრუქციები]
შეინახეთ სტატია აქ:

მარტივი ხელნაკეთი ლოგიკური ზონდების სქემებისა და დიზაინის შერჩევა. ყველა განხილული სქემები იმდენად მარტივია და შედგება საკმაოდ იაფი კომპონენტებისგან, რომ მათი გამეორება შესაძლებელია ახალბედა რადიომოყვარულებისთვისაც კი.

მიკროკონტროლერზე წრეს ემატება შეყვანის ეტაპი, რომელიც შეესაბამება TTL დონეებს PIC12F683 მიკროკონტროლერის დონეებთან.

ეს შეყვანა შედგება ძაბვის გამყოფისგან VD1, R5 და VD2 კომპონენტებზე. შექმნილია საორიენტაციო ძაბვის (2.8 V) დასაყენებლად მიკროპროცესორის შესასვლელში იმ შემთხვევებში, როდესაც არ არის სიგნალი ზონდის შესასვლელში. თუ გამოვლენილია ლოგიკური სიგნალი, მოხდება ძაბვის ვარდნა და PIC12F683 აღმოაჩენს ამ განსხვავებას, როგორც მაღალი ან დაბალი TTL დონე. მითითების ბლოკი შედგება სამი LED-ისგან: HL2 - მაღალი წინაღობა, HL1 ლოგიკური 1, HL3 ლოგიკური ნული. , თქვენ შეიტყობთ სტატიის წაკითხვით, და firmware-ს და ნახატს ბეჭდური მიკროსქემის დაფაშეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ის ზემოთ, სათაურის გვერდით მწვანე ისრის დაწკაპუნებით.

პირველი ზონდი, რომელიც ჩვენ გირჩევთ გააკეთოთ, განკუთვნილია მათთვის, ვინც არ რისკავს ციფრულ ინტეგრირებულ სქემებთან მუშაობის დაუყოვნებლივ დაწყებას.

ზონდის წრე შედგება გამაძლიერებლისგან (ტრანზისტორი VT1), რომელიც ემთხვევა ზონდის შეყვანის პარამეტრებს ტესტირებადი მიკროსქემის პარამეტრებთან და ორი ელექტრონული გასაღებებიტრანზისტორებზე VT2-VT3, რომელთა კოლექტორის წრეში შედის LED-ები, რომლებიც ემსახურებიან შეყვანის სიგნალების დონეების მითითებას.

ტრანზისტორი VT1-ის მუშაობის რეჟიმი შეირჩევა ისე, რომ თუ ზონდის შესასვლელში სიგნალი არ არის, მისმა კოლექტორმა ყოველთვის შეინარჩუნოს ძაბვა საკმარისი იმისათვის, რომ გახსნას ტრანზისტორი VT2. ამ ტრანზისტორის ემიტერ-კოლექტორის წრედის დაბალი წინააღმდეგობა გვერდს უვლის HL1 LED-ს და ის არ ანათებს. ამავდროულად, ტრანზისტორი VT1 ემიტერზე გარკვეული ძაბვის დონე ინარჩუნებს ტრანზისტორი VT3 დახურულ მდგომარეობაში, ამიტომ მისი კოლექტორის დენი არასაკმარისია LED HL2-ის გასანათებლად.

როდესაც ზონდის შეყვანა მიაღწევს დონეს 0, ტრანზისტორი VT1 იხურება, ძაბვა კოლექტორზე იზრდება და ითიშება ტრანზისტორი VT2. კოლექტორ-ემიტერის მიკროსქემის წინააღმდეგობა აჩერებს HL1 LED-ის შუნტირებას და ის ანათებს, რაც მიუთითებს 0 დონის არსებობაზე ზონდის შესასვლელში.

როდესაც 1 დონის ზონდი შედის შესასვლელში, ტრანზისტორი VT1 იხსნება, მის კოლექტორზე ძაბვა მცირდება და იხსნება ტრანზისტორი VT2. ღია ტრანზისტორის კოლექტორ-ემიტერის მიკროსქემის დაბალი წინააღმდეგობა შუნტირებს HL1 LED-ს და ის ქრება.

ამავდროულად, ღია ტრანზისტორი VT1 ემიტერის დენის მატება იწვევს ძაბვის ვარდნას R3 რეზისტორზე და, შესაბამისად, იხსნება ტრანზისტორი VT3. მისი კოლექტორის დენი იზრდება და HL2 LED ანათებს, რაც მიუთითებს ზონდის შესასვლელში 1 დონის არსებობაზე.

თუ ზონდის შესასვლელში მიიღება იმპულსების თანმიმდევრობა, LED-ები მონაცვლეობით ციმციმებენ, რაც მიუთითებს პულსის სიგნალების ჩამოსვლაზე ზონდის შესასვლელში.

ზონდის დაყენებისას, რეზისტორი R1-ის წინააღმდეგობის არჩევისას, LED-ები არ ანათებენ ორიგინალური მდგომარეობა. შემდეგ, რეზისტორის R6 წინააღმდეგობის არჩევით, LED HL2 ანათებს, როდესაც ზონდის შესასვლელში მიიღება ლოგიკური 1, ხოლო რეზისტორი R2-ის წინააღმდეგობის შეცვლით, დაყენებულია ტრანზისტორი VT2 მუშაობის რეჟიმი.

ზონდს შეუძლია გამოიყენოს შესაბამისი სტრუქტურის ნებისმიერი დაბალი სიმძლავრის სილიკონის ტრანზისტორი (მაგალითად, KT315, KT342, KT361 და ა.შ.), სილიკონის პულსური დიოდი (მაგალითად, KD503, KD509, KD510) და ნებისმიერი ტიპის LED-ები.

როდესაც დონე ლოგიკურია ერთი, წითელი LED ანათებს, ხოლო ლოგიკური ნულის შემთხვევაში, მწვანე LED ანათებს. თუ ზონდი არ არის დაკავშირებული რაიმესთან, ორივე LED გამორთული იქნება. და თუ ის დაკავშირებულია შესწავლილ წრესთან, ეს მიუთითებს იმაზე, რომ არსებობს მოწყობილობის მუშაობაში გაუმართაობა.

ლოგიკური დონეების შესახებ ინფორმაციის მითითების გარდა, ზონდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას მის შეყვანაში იმპულსების არსებობის დასადგენად. ამ მიზნით გამოიყენება K155IE2 ბინარული მრიცხველი, რომლის გამოსასვლელები დაკავშირებულია ყვითელ LED-ებზე. ყოველი მომდევნო პულსის მოსვლასთან ერთად, მრიცხველის მდგომარეობა იცვლება ერთით. თუ შესწავლილ სიგნალს აქვს დაბალი სიხშირე, მაშინ LED-ები ანათებენ თუნდაც მოკლე ხანგრძლივობის იმპულსებით.

მწვანე და წითელი LED-ების ნათების სახეობიდან გამომდინარე, პირობითად შეგვიძლია ვივარაუდოთ იმპულსების ფორმა და მათი სიხშირე.

შეყვანის სიგნალი გაძლიერებულია DD1.1 და DD1.3, შედარების მოწყობილობა აწყობილია ელემენტზე DD1.2. ტრანზისტორი ამ წრეში მუშაობს მხოლოდ გადართვის რეჟიმში. ძაბვის სტაბილიზაციისთვის წრეში გამოიყენება 5 ვოლტიანი ზენერის დიოდი.

თუ ზონდის შესასვლელში მიიღება ლოგიკური ერთი სიგნალი, ტრანზისტორი იხსნება, რის შედეგადაც დგება ლოგიკური ნულოვანი სიგნალი DD 1.2-ის მეცხრე შეყვანაზე, ხოლო ლოგიკური დგინდება მე-8 ელემენტის შეყვანაზე. შემდეგ მეათე გამოსავალზე დგინდება ლოგიკური და ინდიკატორის g სეგმენტი გადის. და ინდიკატორზე მხოლოდ b და c სეგმენტები დარჩება განათებული, აჩვენებს ერთს.

თუ ზონდის შეყვანა მიიღებს ლოგიკურ ნულს. ამ შემთხვევაში, ტრანზისტორი დაიხურება და ელემენტები DD 1.1 და DD 1.3 გადაირთვება, რის შედეგადაც ნული გამოჩნდება DD 1.3 ელემენტის 2 გამომავალზე და DD 1.2 ელემენტის 8 შესასვლელში. ხოლო სეგმენტის ინდიკატორზე აინთება სეგმენტები a, b, c, d, e, f, რაც წარმოადგენს ლოგიკურ ნულს.

თუ ზონდის შესასვლელში სიგნალი არ არის, ტრანზისტორი დაიხურება და b, c, g სეგმენტები ანათებს ციფრულ ინდიკატორზე.

ეს ლოგიკური ზონდი გვაწვდის ინფორმაციას შემავალი სიგნალების შესახებ ციფრული ფორმით და, შესაბამისად, ბევრად უფრო მოსახერხებელია გამოსაყენებლად. მისი წრე (სურ. 12) შეიცავს ციფრულ ინტეგრირებულ წრეს, რომელიც უზრუნველყოფს ზონდის საიმედოობას და მისი წაკითხვის სიზუსტეს. ამ ზონდის წრე შედგება ორი ძირითადი კომპონენტისგან: შეყვანის ეტაპი ტრანზისტორებზე VT1, VT2, რომელიც დაკავშირებულია ემიტერის მიმდევარი სქემის მიხედვით, ზონდის შეყვანის წინააღმდეგობის გასაზრდელად და გამომავალი გამაძლიერებლები და დატვირთვის ჩამრთველები (HG1 მაჩვენებელი) 2I-ზე. NOT ელემენტები (DD1.1 - DD1 .4). გარდა ამისა, უნდა აღინიშნოს, რომ გამოყენებული LED ნიშნის სინთეზირების ინდიკატორს HG1 აქვს საერთო კათოდი, რომელიც დაკავშირებულია საერთო ავტობუსთან, ამიტომ მისი სეგმენტები ანათებენ, როდესაც 1 დონე გამოიყენება შესაბამის ანოდებზე.

ზონდი მუშაობს შემდეგნაირად: ძაბვის გამოყენებისას, LED ინდიკატორის სეგმენტი h დაუყოვნებლივ იწყებს განათებას.

თუ ზონდის შესასვლელში არ არის სიგნალი, მაშინ ტრანზისტორები VT1 და VT2 დახურულია. მაშასადამე, DD1.1 ლოგიკური ელემენტის შესასვლელში არის დონე 0, რომელიც უზრუნველყოფილია ძაბვის ვარდნით R1 რეზისტორზე, ხოლო ლოგიკური ელემენტების DD1.2 - DD1.4 შეყვანისას არის დონე 1. ამ ელემენტების გამოსავალზე. არის დონე 0 და ამიტომ HG1 ინდიკატორის სეგმენტები არ ანათებს.

როდესაც ზონდის შესასვლელში ჩნდება 1 დონის შესაბამისი სიგნალი, ტრანზისტორი VT1 იხსნება და დონე 1 მიეწოდება ელემენტის DD1.1-ის შეყვანას ამ ელემენტის გამოსავალზე ჩნდება დონე 0, რაც თავის მხრივ იწვევს 1 დონის გამოჩენას DD1.2 ელემენტის გამოსავალზე და HG1 ინდიკატორის b და c სეგმენტები ანათებს, რაც მიუთითებს რიცხვზე "1". დარჩენილი სეგმენტები ამ დროს არ ანათებს, რადგან ელემენტების DD1.3 და DD1.4 გამომავალი რჩება 0 დონეზე.

თუ 0 დონის შესაბამისი ძაბვა მიეწოდება ზონდის შესასვლელს, მაშინ ტრანზისტორი VT2 იხსნება და VT1 იხურება. ამ შემთხვევაში, დონეები 0 ჩნდება DD1.3, DD1.4 ელემენტების და გამომავალი 6 ელემენტების შეყვანაში DD1.3, DD1.4 ელემენტების გამოსავალზე, იწვევს სეგმენტების ბზინვარებას. a, b, c, d, e, f მაჩვენებელი HG1, რომელიც ქმნის რიცხვს "0".

თუ ზონდის შესასვლელში მიიღება იმპულსები 25 ჰც-მდე სიხშირით, მაშინ 1 დონე იმყოფება DD1.2 ელემენტის გამოსავალზე, ხოლო DD1.3 და DD1.4 ელემენტების გამოსავალზე არის მონაცვლეობა. 1 და 0 დონეები ერთი და იგივე სიხშირით, რაც იწვევს HG1 ინდიკატორზე რიცხვების „1“ და „0“ ალტერნატიულ ბზინვარებას, რაც მიუთითებს კონტროლირებად წრეში იმპულსების არსებობაზე.

შეყვანის იმპულსების უფრო მაღალი სიხშირით, HG1 ინდიკატორის d სეგმენტზე მიწოდებული ძაბვა იწყებს ზემოქმედებას C1 კონდენსატორის ტევადობაზე.

გარკვეული პერიოდის განმავლობაში მას "ახსოვს" ძაბვის დონე, რომელსაც აქვს საშუალო მნიშვნელობა 0 და 1 დონეს შორის და, შესაბამისად, მცირდება d სეგმენტის სიკაშკაშე. ამავდროულად, ასო P ანათებს ინდიკატორზე, რაც მიუთითებს კონტროლირებად წრეში იმპულსების თანმიმდევრობის არსებობაზე. ზონდი იყენებს MLT 0.125 ტიპის რეზისტორებს და K50-6 ტიპის კონდენსატორს. მითითებული ტიპის ინტეგრირებული მიკროსქემის ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ სხვა - K155LA11, K155LA13. ტრანზისტორი VT1 - ნებისმიერი დაბალი სიმძლავრის სილიკონი. ტრანზისტორი VT2 შეიძლება იყოს სილიციუმი ან გერმანიუმი, მაგრამ პირველ შემთხვევაში აუცილებელია გერმანიუმის დიოდის გამოყენება როგორც VD2, მაგალითად D9, GD507 ნებისმიერი ასო ინდექსით.

ამ ზონდის წრეს აქვს ორი LED-ები, რომლებიც დაკავშირებულია უკნიდან პარალელურად, როგორც ინდიკატორი. თუ ზონდი მიიღებს ლოგიკურს, VT1 იხსნება და პირველი LED ანათებს. როდესაც ლოგიკური ნული გამოიყენება, VT2 იხსნება და კიდევ ერთი LED ანათებს.

მიკროსქემის მცირე ზომის გათვალისწინებით, ძველ მარკერს იყენებდნენ, როგორც კორპუსს და მისი მინიმიზაციისთვის მე გამოვიყენე SMD LED-ები, რომლებიც შევადუღე PCB-ს ნაწილზე და დავაკავშირე ორივე ნაწილი ჩვეულებრივი მოქნილი სამონტაჟო მავთულით.

ZX-Spectrum თავსებადი კომპიუტერების დაყენებისა და შეკეთებისთვის სასარგებლო მოწყობილობაარის ლოგიკური გამოკვლევა. არსებითად, ეს არის მოწყობილობა, რომელიც აჩვენებს სიგნალის ლოგიკურ დონეს შესასვლელში (log.0 ან log.1). ვინაიდან ლოგიკური დონეები შეიძლება განსხვავდებოდეს გამოყენებული ჩიპის ტიპის მიხედვით (TTL, CMOS), ზონდი იდეალურად უნდა იყოს მორგებული. სხვადასხვა სახისსიგნალები.

ZX-Spectrums თითქმის ყოველთვის იყენებს ჩიპებს TTL შეყვანით/გამოსვლებით, ამიტომ მიზანშეწონილი იქნება ლოგიკური ზონდის წრედის გათვალისწინება TTL სიგნალის დონის გათვალისწინებით.

აქვე გავიმეორებ გავრცელებულ ჭეშმარიტებებს, რომლებიც უკვე ცნობილია ყველა დაინტერესებულისთვის... TTL-სთვის log.1 და log.0 ძაბვის მნიშვნელობები ჩანს შემდეგი სქემატური სქემიდან:

როგორც ხედავთ, log.0-ისა და log.1-ის უკიდურესი დონეები შეყვანისა და გამოსავლებისთვის გარკვეულწილად განსხვავდება ერთმანეთისგან. შეყვანისთვის, log.0 იქნება 0.8V ან ნაკლები ძაბვა. და გამომავალი დონის log.0 არის 0.4V ან ნაკლები. log.1-ისთვის ეს იქნება 2.0V და 2.4V, შესაბამისად.

ეს კეთდება ისე, რომ გამომავალებისთვის log.0 და log.1 უკიდურესი დონეები გარანტირებული იყოს შეყვანის ძაბვის დიაპაზონში. სწორედ ამიტომ გაკეთდა ასეთი მცირე „სპრედი“ შეყვანის და გამოსავლების დონეზე.

ყველაფერი, რაც შედის ძაბვის დიაპაზონში log.0-სა და log.1-ს შორის (0.8V-დან 2.0V-მდე) არ არის აღიარებული ლოგიკური ელემენტის მიერ, როგორც ერთ-ერთი ლოგიკური დონე. თუ არ იყო ასეთი განსხვავება დონეებში (2-0.8 = 1.2V), ნებისმიერი ჩარევა ჩაითვლება სიგნალის დონის ცვლილებად. ასე რომ, ლოგიკური ელემენტი მდგრადია ჩარევის მიმართ 1.2 ვ-მდე ამპლიტუდის მიმართ, რაც, ხედავთ, ძალიან კარგია.

TTL შეყვანებს აქვს საინტერესო თვისება: თუ შემავალი არსად არ არის დაკავშირებული, მაშინ მიკროსქემა "სჯერა", რომ მასზე გამოიყენება ლოგიკა 1. რა თქმა უნდა, ასეთი "დაუკავშირებლობა" ძალიან ცუდია, მხოლოდ იმიტომ, რომ ამ შემთხვევაში "ჰაერში" ჩამოკიდებული მიკროსქემის შეყვანა "იჭერს" ყველა ჩარევას, რის შედეგადაც შესაძლებელია. ცრუ დადებითი. თუმცა, ჩვენ სხვა რამ გვაინტერესებს - "ჰაერში ჩამოკიდებული" შესასვლელში ყოველთვის არის გარკვეული ძაბვა, რომლის ღირებულება ლოგიკურ დონეებს შორის განუსაზღვრელი ინტერვალით მოდის:

ძაბვის მნიშვნელობის განსაზღვრა მიკროსქემის შეუერთებელ შეყვანებზე

ამ დონეს ეწოდება "დაკიდებული ერთეული", ე.ი. თითქოს არის ერთეული (მას მიკროსქემა განიხილავს როგორც log.1), მაგრამ სინამდვილეში ის იქ არ არის :)

კომპიუტერების შეკეთებისა და დაყენების პროცესთან დაკავშირებით, „დაკიდებული ერთეულის“ კონცეფცია სასარგებლოა იმით, რომ თუ დაფაზე გამტარი იშლება ან რაიმე მიკროსქემის გამომავალი იწვება, მიკროსქემების შეყვანაზე სიგნალი არ იგზავნება. დაკავშირებულია მათთან და, შესაბამისად, იქნება „ჩაკიდებული ერთეული“ და ეს მომენტი შეიძლება ჩაიწეროს, რადგან ჩვენ უკვე ვიცით მიახლოებითი ძაბვის დონეები მიკროსქემის ამ მდგომარეობაში (0.9V-მდე და 2.4V-მდე).

ანუ, თუ, მაგალითად, მიკროსქემის მიხედვით, მიკროსქემის შეყვანა უნდა იყოს დაკავშირებული სადმე, მაგრამ სინამდვილეში ეს არ არის 0 ან 1, არამედ "ჩამოკიდებული", მაშინ აქ რაღაც არასწორია. ეს ძალიან სასარგებლოა სარემონტო პროცესის თვალსაზრისით!

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ ტექნიკური სპეციფიკაცია ლოგიკური ზონდის შესაქმნელად:
- ძაბვა 0-დან 0,8 ვ-მდე ჩათვლით ითვლება ლოგ.0;
- ძაბვა 2.0V-დან 5.0V-მდე ითვლება log.1;
- ძაბვები 0.9V-დან 2.4V-მდე განიხილება როგორც "დაკიდებული ერთეული".

სხვადასხვა ლოგიკური ზონდის დიზაინი

არსებობს უამრავი ლოგიკური ზონდის სქემები. უბრალოდ მოძებნეთ ნებისმიერ საძიებო სისტემაში და შეიყვანეთ ფრაზა "ლოგიკური გამოძიება". თუმცა, სხვადასხვა კრიტერიუმების მიხედვით, ეს სქემები არ მაწყობს:
- გამომავალი იგზავნება შვიდსეგმენტიან ინდიკატორზე, რომლის სიკაშკაშე არ იძლევა იმის საშუალებას, რომ დადგინდეს იმპულსების სავარაუდო მოქმედების ციკლი;
- არ არსებობს „ჩაკიდებული ერთეულის“ განმარტება;
- სხვა კრიტერიუმები, როგორიცაა "მე უბრალოდ არ მომეწონა სქემა" :)

ამ სემპლერს ვიყენებდი დაახლოებით 18 წლის განმავლობაში. მიუხედავად მისი სიმარტივისა, ეს ზონდი აჩვენებს ყველაფერს: log.0, log.1. ის კი აჩვენებს "დაკიდებულ ერთეულს" - ხოლო LED (log.1) ძლივს ანათებს. თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ იმპულსების მუშაობის ციკლი LED-ების სიკაშკაშით. ეს ზონდი არც კი იწვის, როდესაც მის შეყვანებზე გამოიყენება -5V, +12V და კიდევ უფრო მაღალი ძაბვები! როდესაც -5 ვ გამოიყენება ზონდზე, LED (log.0) ანათებს ძალიან მაღალი სიკაშკაშეთ. შეყვანის +12 ვ-ზე, LED (log.1) ანათებს მაღალი სიკაშკაშეთ. მოკლედ, ურღვევი სქემა :)

მოკლე იმპულსების ჩასაწერად, რომლებიც თვალისთვის არ ჩანს (მაგალითად, პორტის შერჩევის პულსი), მე მივამაგრე „ჩამკეტი“ ზონდს TM2 ტრიგერის ნახევარზე:

ზონდის გარეგნობა:

ლოგიკური ზონდი

ლოგიკური გამოძიების საკუთარი ვერსია

მე შევეცადე ლოგიკური გამოკვლევის გაკეთება შედარებებზე „ჩაკიდებულის“ მითითებით. სტატიკაში ყველაფერი მუშაობდა და გამოვლინდა, მაგრამ დინამიკაში ზონდი უმოქმედო აღმოჩნდა. პრობლემა მდგომარეობს შედარების სიჩქარეში. ჩემთვის ხელმისაწვდომი შედარებითები (LM339, K1401CA1, KR554CA3 და ა.შ.) საკმაოდ ნელია და არ იძლევა 1,5-2 MHz-ზე ზევით სიხშირეებზე მუშაობის საშუალებას. ეს სრულიად შეუსაბამოა ZX-Spectrum წრედთან მუშაობისთვის. რა სარგებლობა აქვს ზონდს, თუ ის ვერც კი აჩვენებს პროცესორის საათის სიჩქარეს?

მაგრამ ახლახან Youtube-ზე წავაწყდი ვიდეო ლექციას ლოგიკური ზონდის მუშაობის შესახებ:

ლექცია ლოგიკური ზონდის მოქმედების პრინციპებზე

ლექცია არის ძალიან საინტერესო და ინფორმატიული. უყურეთ სრულად!

ზონდის ამ დიზაინმა ძალიან დამაინტერესა და გადავწყვიტე გავიმეორო და გადამემოწმებინა. ლექციის სქემის მიხედვით, ყველაფერი მუშაობდა, გარდა კასკადისა, რათა განისაზღვროს "დაკიდებული" ერთეულის დონე. თუმცა, ეს არ არის პრობლემა და მე შევადგინე კასკადი შედარებით. აქ შესრულებაზე საუბარი არ არის, რადგან... ტერმინი "დაკიდებული ერთეული" ეხება ჩიპის სტატიკურ მდგომარეობას.

შედეგი იყო ზონდი შემდეგი სქემით:

ლოგიკური ზონდის წრე (გადიდებულია მაუსის დაწკაპუნებით)

P.S. ზონდის წრე არ არის ყველაზე იდეალური და, თუ სასურველია, შეგიძლიათ, რა თქმა უნდა, უფრო მარტივი და უკეთესი გახადოთ.

მიკროსქემის აღწერა და ლოგიკური ზონდის დაყენების პროცესი

ზონდის შეყვანის ეტაპები მზადდება ემიტერების მიმდევრებზე ტრანზისტორებზე VT1 და VT2. საწყის მდგომარეობაში (როდესაც არაფერი მიეწოდება ზონდის შესასვლელს), ტრანზისტორები დახურულია, ამიტომ ლოგიკა 0 გამოიყენება DD1.1-ის შეყვანებზე რეზისტორი R4-ის საშუალებით, LED VD1 არ ანათებს. ანალოგიურად, ტრანზისტორი VT2 დახურულია და R5 რეზისტორის საშუალებით ლოგიკა 1 მიეწოდება DD1.2-ის შეყვანებს, LED VD3 არ ანათებს.

როდესაც გამოიყენება სიგნალის დონე log.0 (0...0.8V), იხსნება ტრანზისტორი VT2, log.0 მიეწოდება შეყვანებს DD1.2, LED VD3 ანათებს.

როდესაც გამოიყენება სიგნალის დონე log.1 (2...5V), ტრანზისტორი VT1 იხსნება, log.1 მიეწოდება DD1.1 შეყვანებს და LED VD1 ანათებს.

რეზისტორები R2-R3 ზონდის შესასვლელში აყენებენ ძაბვას დაახლოებით 0,87-0,9 ვ. იმათ. აუცილებელია, რომ ეს ძაბვა იყოს 0.8..0.9 ვ დიაპაზონში, რათა VD3 LED არ აანთოს, როცა ზონდის შეყვანა სადმე არ არის მიერთებული.

DA3-ის შესადარებელზე გაკეთდა წრე „ჩაკიდებული ერთეულის“ დასადგენად. რეზისტორები R6-R7 ადგენენ ძაბვას 0.92..0.95 ვოლტის რიგის მიხედვით, რომლის დროსაც შედარება დაადგენს, რომ "დაკიდებული ერთეული" დონე არის შესასვლელში და VD2 LED აანთებს. 2DA2 შეყვანის ძაბვა არჩეულია ისეთი მნიშვნელობით, რომ VD2 LED არ ანათებს, როდესაც ზონდის შეყვანა სადმე არ არის დაკავშირებული.

LED-ების ფერი შეიძლება შეირჩეს ისე, რომ log.0 გამოჩნდეს მწვანეში, log.1 წითლად და "დაკიდებული ერთეული" ყვითლად. მე არ ვიცი თქვენი, მაგრამ ეს უფრო მოსახერხებელია ჩემთვის. უმჯობესია აიღოთ გამჭვირვალე (არა მქრქალი) LED-ები VD1 და VD3, ისე, რომ კრისტალი აშკარად ჩანს და, თუ ეს შესაძლებელია, ნათელი, რათა უფრო ადვილი იყოს მისი შეცვლა, თუ LED შუქი ოდნავ ანათებს.

DD3 ჩიპი შეიცავს იმპულსების მრიცხველს, რომლებიც მოდის ზონდის შესასვლელთან. მოკლე იმპულსებით, რომლებიც თვალისთვის არ ჩანს, VD4-VD7 LED-ები რეგულარულად აჩვენებენ იმპულსების რაოდენობას ბინარული ფორმით :) SB1 ღილაკის გამოყენებით მრიცხველი გადატვირთულია ყველა LED-ის ჩასვლისას.

DD2 ჩიპის ინვერტორები გამოიყენება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ აქტიური დონე (როდესაც LED ანათებს) არის log.0, რადგან TTL გამომავალი log.0-ზე შეუძლია 16 mA-მდე დენის მიწოდება დატვირთვას. გამომავალი ლოგიკით 1, გამომავალს შეუძლია 1 mA დენის მიწოდება და თუ მას დავუკავშირებთ LED-ს (ისე, რომ გამომავალზე აანთოს ლოგიკა 1-ით), გადავტვირთავთ გამომავალს. დენის შემზღუდველი რეზისტორები შეირჩევა ისე, რომ LED-ებში გამავალი მაქსიმალური დენი არ აღემატებოდეს 15 mA-ს.

ზონდი იკვებება ცალკე ელექტრომომარაგებით (მე გამოვიყენე დენის წყარო ბელორუსის მაგნიტოფონიდან). ძაბვის სტაბილიზატორი DA2 მდებარეობს ზონდის დაფაზე. იმის გათვალისწინებით, რომ ზონდის მიმდინარე მოხმარება არ არის ძალიან მაღალი, სტაბილიზატორის ჩიპი გამოიყენება დამატებითი სითბოს ჩაძირვის გარეშე და არ ათბობს.

ზონდის შეყვანის სქემები VT1, VT2, DA3 იკვებება ცალკე საცნობარო ძაბვის წყარო DA1. ეს გაკეთდა იმის გამო, რომ როდესაც იცვლება ზონდის მიმდინარე მოხმარება (მაგალითად, როდესაც LED-ების უმეტესობა ჩართულია) გამომავალი ძაბვასტაბილიზატორი DA2 ოდნავ იცვლება და ყველა საცნობარო ძაბვა შეიცვლება შესაბამისად, რაც მიუღებელია.

"საერთო" მავთული (GND) ცალ-ცალკე დაკავშირებულია ზონდიდან შესამოწმებელ სტრუქტურასთან.

ზონდის ჩიპების სიჩქარე საკმარისია 10 MHz სიხშირემდე პულსების დასანიშნად. 12 MHz სიხშირეზე log.0-ის მითითება ქრება, მაგრამ ნაჩვენებია log.1. ამავე მიზეზით, მრიცხველის შეყვანა დაკავშირებულია სპეციალურად DD1.1-თან - 10 MHz-ზე მეტი სიხშირეების შემოწმებისას მრიცხველი დათვლის პულსებს VD4..VD7 LED-ებზე მითითებით.

ზონდი აწყობილია პურის დაფაზე:

ლოგიკური ზონდის დაფა მარკერის კორპუსში

ლოგიკური ზონდი ელექტრომომარაგებით

Byte კომპიუტერის დაფაზე ზონდთან მუშაობის პროცესი შეგიძლიათ იხილოთ ვიდეოში:

ლოგიკური ზონდით მუშაობა

ბევრ რადიომოყვარულს აწყდება ციფრული სქემები და მოწყობილობები, რომლებიც მუშაობენ ლოგიკური ალგებრა-ლოგიკის კანონების მიხედვით. მხოლოდ ორი მდგომარეობის მქონე, "ნულოვანი" ან "ერთი", ციფრული სქემები შედარებით მარტივი დასაყენებელი და საიმედოა ექსპლუატაციაში. ციფრული მოწყობილობების დაყენებისას ძალიან მოსახერხებელია სხვადასხვა ტიპის ლოგიკური ზონდების გამოყენება.

მარტივი ლოგიკური ზონდის წრე:

უმარტივესი ზონდების ერთ-ერთი ვარიანტი ნაჩვენებია სურათზე No1.

R1, R2 - 4,7 KOhm

VT1, VT2 – 2N2222

VD1 - მწვანე LED (ნებისმიერი მნიშვნელობა)

VD2 - წითელი LED (ნებისმიერი მნიშვნელობა)

ციფრული ზონდის მიკროსქემის მუშაობა და დაყენება:

წრე იკვებება 9 ვოლტიანი Krona ბატარეით. მიკროსქემის მუშაობის პრინციპი საკმაოდ მარტივია, ტრანზისტორებს VT1, VT2 აქვთ n-p-n გამტარობა, ასე რომ, როდესაც ლოგიკურ ნულს შეეხებით, ანათებს VD1 LED (მწვანე ან ფერი, რომელშიც შედუღეთ).

როდესაც ზონდით შეეხებით ლოგიკურ ერთ დონეს, ტრანზისტორი VT1 იბლოკება და LED VD2 ანათებს. თუ დგებით მიკროსქემის ფეხზე, რომელიც წარმოქმნის დინამიურ სიგნალებს, ორივე LED ნათდება სუსტად. VD1-ისა და VD2-ის ნაცვლად, შეგიძლიათ შეაერთოთ MV5491 ტიპის ორმაგი LED, რომელსაც აქვს ორი მბზინავი ფერი (შესასვლელში დინამიური სიგნალებით, ასეთი LED ანათებს ქარვისფერს). ზონდის მუშაობის რეგულირება ხორციელდება R1, R2 რეზისტორების არჩევით (უფრო მოსახერხებელია ტრიმირების რეზისტორების გამოყენება).

5 / 13 041

ბეჭდური ვერსია

ZX-Spectrums თითქმის ყოველთვის იყენებს ჩიპებს TTL შეყვანით/გამოსვლებით, ამიტომ მიზანშეწონილი იქნება ლოგიკური ზონდის წრედის გათვალისწინება TTL სიგნალის დონის გათვალისწინებით.

აქვე გავიმეორებ გავრცელებულ ჭეშმარიტებებს, რომლებიც უკვე ცნობილია ყველა დაინტერესებულისთვის... TTL-სთვის log.1 და log.0 ძაბვის მნიშვნელობები ჩანს შემდეგი სქემატური სქემიდან:

როგორც ხედავთ, log.0-ისა და log.1-ის უკიდურესი დონეები შეყვანისა და გამოსავლებისთვის გარკვეულწილად განსხვავდება ერთმანეთისგან. შეყვანისთვის, log.0 იქნება 0.8V ან ნაკლები ძაბვა. და გამომავალი დონის log.0 არის 0.4V ან ნაკლები. log.1-ისთვის ეს იქნება 2.0V და 2.4V, შესაბამისად.

ეს კეთდება ისე, რომ გამომავალებისთვის log.0 და log.1 უკიდურესი დონეები გარანტირებული იყოს შეყვანის ძაბვის დიაპაზონში. სწორედ ამიტომ გაკეთდა ასეთი მცირე „სპრედი“ შეყვანის და გამოსავლების დონეზე.

ყველაფერი, რაც შედის ძაბვის დიაპაზონში log.0-სა და log.1-ს შორის (0.8V-დან 2.0V-მდე) არ არის აღიარებული ლოგიკური ელემენტის მიერ, როგორც ერთ-ერთი ლოგიკური დონე. თუ არ იყო ასეთი განსხვავება დონეებში (2-0.8 = 1.2V), ნებისმიერი ჩარევა ჩაითვლება სიგნალის დონის ცვლილებად. ასე რომ, ლოგიკური ელემენტი მდგრადია ჩარევის მიმართ 1.2 ვ-მდე ამპლიტუდის მიმართ, რაც, ხედავთ, ძალიან კარგია.

TTL შეყვანებს აქვს საინტერესო თვისება: თუ შემავალი არსად არ არის დაკავშირებული, მაშინ მიკროსქემა "სჯერა", რომ მასზე გამოიყენება ლოგიკა 1. რა თქმა უნდა, ასეთი „დაუკავშირებლობა“ ძალიან ცუდია, მხოლოდ იმიტომ, რომ „ჰაერში“ ჩამოკიდებული მიკროსქემის შეყვანა „იჭერს“ ყველა ჩარევას, რის შედეგადაც შესაძლებელია ცრუ დადებითი. თუმცა, ჩვენ სხვა რამ გვაინტერესებს - "ჰაერში ჩამოკიდებული" შესასვლელში ყოველთვის არის გარკვეული ძაბვა, რომლის ღირებულება ლოგიკურ დონეებს შორის განუსაზღვრელი ინტერვალით მოდის:

აქ უნდა იყოს ვიდეო, მაგრამ ის არ იმუშავებს, თუ არ ჩართოთ JavaScript ამ საიტისთვის.

ამ დონეს ეწოდება "დაკიდებული ერთეული", ე.ი. თითქოს არის ერთეული (მას მიკროსქემა განიხილავს როგორც log.1), მაგრამ სინამდვილეში ის იქ არ არის :)

კომპიუტერების შეკეთებისა და დაყენების პროცესთან დაკავშირებით, „დაკიდებული ერთეულის“ კონცეფცია სასარგებლოა იმით, რომ თუ დაფაზე გამტარი იშლება ან რაიმე მიკროსქემის გამომავალი იწვება, მიკროსქემების შეყვანაზე სიგნალი არ იგზავნება. დაკავშირებულია მათთან და, შესაბამისად, იქნება „ჩაკიდებული ერთეული“ და ეს მომენტი შეიძლება ჩაიწეროს, რადგან ჩვენ უკვე ვიცით მიახლოებითი ძაბვის დონეები მიკროსქემის ამ მდგომარეობაში (0.9V-მდე და 2.4V-მდე).

ანუ, თუ, მაგალითად, მიკროსქემის მიხედვით, მიკროსქემის შეყვანა უნდა იყოს დაკავშირებული სადმე, მაგრამ სინამდვილეში ეს არ არის 0 ან 1, არამედ "ჩამოკიდებული", მაშინ აქ რაღაც არასწორია. ეს ძალიან სასარგებლოა სარემონტო პროცესის თვალსაზრისით!

ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, ჩვენ შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ ტექნიკური სპეციფიკაცია ლოგიკური ზონდის შესაქმნელად:
- ძაბვა 0-დან 0,8 ვ-მდე ჩათვლით ითვლება ლოგ.0;
- ძაბვა 2.0V-დან 5.0V-მდე ითვლება log.1;
- ძაბვები 0.9V-დან 2.4V-მდე განიხილება როგორც "დაკიდებული ერთეული".

სხვადასხვა ლოგიკური ზონდის დიზაინი

ამ სქემის ოდნავ უფრო "მოწინავე" ვერსია:

ამ სემპლერს ვიყენებდი დაახლოებით 18 წლის განმავლობაში. მიუხედავად მისი სიმარტივისა, ეს ზონდი აჩვენებს ყველაფერს: log.0, log.1. ის კი აჩვენებს "დაკიდებულ ერთეულს" - ხოლო LED (log.1) ძლივს ანათებს. თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ იმპულსების მუშაობის ციკლი LED-ების სიკაშკაშით. ეს ზონდი არც კი იწვის, როდესაც მის შეყვანებზე გამოიყენება -5V, +12V და კიდევ უფრო მაღალი ძაბვები! როდესაც -5 ვ გამოიყენება ზონდზე, LED (log.0) ანათებს ძალიან მაღალი სიკაშკაშეთ. შეყვანის +12 ვ-ზე, LED (log.1) ანათებს მაღალი სიკაშკაშეთ. მოკლედ, ურღვევი სქემა :)

მოკლე იმპულსების ჩასაწერად, რომლებიც თვალისთვის არ ჩანს (მაგალითად, პორტის შერჩევის პულსი), მე მივამაგრე „ჩამკეტი“ ზონდს TM2 ტრიგერის ნახევარზე:

ზონდის გარეგნობა:

ლოგიკური გამოძიების საკუთარი ვერსია

მე შევეცადე ლოგიკური გამოკვლევის გაკეთება შედარებებზე „ჩაკიდებულის“ მითითებით. სტატიკაში ყველაფერი მუშაობდა და გამოვლინდა, მაგრამ დინამიკაში ზონდი უმოქმედო აღმოჩნდა. პრობლემა მდგომარეობს შედარების სიჩქარეში. ჩემთვის ხელმისაწვდომი შედარებითები (LM339, K1401CA1, KR554CA3 და ა.შ.) საკმაოდ ნელია და არ იძლევა 1,5-2 MHz-ზე ზევით სიხშირეებზე მუშაობის საშუალებას. ეს სრულიად შეუსაბამოა ZX-Spectrum წრედთან მუშაობისთვის. რა სარგებლობა აქვს ზონდს, თუ ის ვერც კი აჩვენებს პროცესორის საათის სიჩქარეს?

მაგრამ ახლახან Youtube-ზე წავაწყდი ვიდეო ლექციას ლოგიკური ზონდის მუშაობის შესახებ:

ლექცია ლოგიკური ზონდის მოქმედების პრინციპებზე

ლექცია არის ძალიან საინტერესო და ინფორმატიული. უყურეთ სრულად!

ზონდის ამ დიზაინმა ძალიან დამაინტერესა და გადავწყვიტე გავიმეორო და გადამემოწმებინა. ლექციის სქემის მიხედვით, ყველაფერი მუშაობდა, გარდა კასკადისა, რათა განისაზღვროს "დაკიდებული" ერთეულის დონე. თუმცა, ეს არ არის პრობლემა და მე შევადგინე კასკადი შედარებით. აქ შესრულებაზე საუბარი არ არის, რადგან... ტერმინი "დაკიდებული ერთეული" ეხება ჩიპის სტატიკურ მდგომარეობას.

შედეგი იყო ზონდი შემდეგი სქემით:

P.S. ზონდის წრე არ არის ყველაზე იდეალური და, თუ სასურველია, შეგიძლიათ, რა თქმა უნდა, უფრო მარტივი და უკეთესი გახადოთ.

მიკროსქემის აღწერა და ლოგიკური ზონდის დაყენების პროცესი

როდესაც გამოიყენება სიგნალის დონე log.0 (0...0.8V), იხსნება ტრანზისტორი VT2, log.0 მიეწოდება შეყვანებს DD1.2, LED VD3 ანათებს.

როდესაც გამოიყენება სიგნალის დონე log.1 (2...5V), ტრანზისტორი VT1 იხსნება, log.1 მიეწოდება DD1.1 შეყვანებს და LED VD1 ანათებს.

რეზისტორები R2-R3 ზონდის შესასვლელში აყენებენ ძაბვას დაახლოებით 0,87-0,9 ვ. იმათ. აუცილებელია, რომ ეს ძაბვა იყოს 0.8..0.9 ვ დიაპაზონში, რათა VD3 LED არ აანთოს, როცა ზონდის შეყვანა სადმე არ არის მიერთებული.

DA3-ის შესადარებელზე გაკეთდა წრე „ჩაკიდებული ერთეულის“ დასადგენად. რეზისტორები R6-R7 ადგენენ ძაბვას 0.92..0.95 ვოლტის რიგის მიხედვით, რომლის დროსაც შედარება დაადგენს, რომ "დაკიდებული ერთეული" დონე არის შესასვლელში და VD2 LED აანთებს. 2DA2 შეყვანის ძაბვა არჩეულია ისეთი მნიშვნელობით, რომ VD2 LED არ ანათებს, როდესაც ზონდის შეყვანა სადმე არ არის დაკავშირებული.

LED-ების ფერი შეიძლება შეირჩეს ისე, რომ log.0 გამოჩნდეს მწვანეში, log.1 წითლად და "დაკიდებული ერთეული" ყვითლად. მე არ ვიცი თქვენი, მაგრამ ეს უფრო მოსახერხებელია ჩემთვის. უმჯობესია აიღოთ გამჭვირვალე (არა მქრქალი) LED-ები VD1 და VD3, ისე, რომ კრისტალი აშკარად ჩანს და, თუ ეს შესაძლებელია, ნათელი, რათა უფრო ადვილი იყოს მისი შეცვლა, თუ LED შუქი ოდნავ ანათებს.

DD3 ჩიპი შეიცავს იმპულსების მრიცხველს, რომლებიც მოდის ზონდის შესასვლელთან. მოკლე იმპულსებით, რომლებიც თვალისთვის არ ჩანს, VD4-VD7 LED-ები რეგულარულად აჩვენებენ იმპულსების რაოდენობას ბინარული ფორმით :) SB1 ღილაკის გამოყენებით მრიცხველი გადატვირთულია ყველა LED-ის ჩასვლისას.

DD2 ჩიპის ინვერტორები გამოიყენება იმის უზრუნველსაყოფად, რომ აქტიური დონე (როდესაც LED ანათებს) არის log.0, რადგან TTL გამომავალი log.0-ზე შეუძლია 16 mA-მდე დენის მიწოდება დატვირთვას. გამომავალი ლოგიკით 1, გამომავალს შეუძლია 1 mA დენის მიწოდება და თუ მას დავუკავშირებთ LED-ს (ისე, რომ გამომავალზე აანთოს ლოგიკა 1-ით), გადავტვირთავთ გამომავალს. დენის შემზღუდველი რეზისტორები შეირჩევა ისე, რომ LED-ებში გამავალი მაქსიმალური დენი არ აღემატებოდეს 15 mA-ს.

ზონდი იკვებება ცალკე ელექტრომომარაგებით (გამოვიყენე ბელორუსის მაგნიტოფონიდან). ძაბვის სტაბილიზატორი DA2 მდებარეობს ზონდის დაფაზე. იმის გათვალისწინებით, რომ ზონდის მიმდინარე მოხმარება არ არის ძალიან მაღალი, სტაბილიზატორის ჩიპი გამოიყენება დამატებითი სითბოს ჩაძირვის გარეშე და არ ათბობს.

ზონდის შეყვანის სქემები VT1, VT2, DA3 იკვებება ცალკე საცნობარო ძაბვის წყარო DA1. ეს გაკეთდა იმიტომ, რომ როდესაც იცვლება ზონდის მიმდინარე მოხმარება (მაგალითად, როდესაც LED-ების უმეტესობა ჩართულია), DA2 სტაბილიზატორის გამომავალი ძაბვა ოდნავ იცვლება და შესაბამისად შეიცვლება ყველა საცნობარო ძაბვა, რაც მიუღებელია.