Під час пошуку несправностей в цифрових схемах зручно використовувати логічний пробник (мал. 24.9). Цифровий сигнал може бути або високого (5 В), або низького (0 В) рівня. Імпульси бувають дуже короткими (долі мікросекунди), а частота їх проходження може досягати десятків мегагерц, тому звичайний мультіметр в такій ситуації безкорисний. Логічний пробник призначений для контролю і індикації саме таких цифрових сигналів.
Особливо він може стати в нагоді під час пошуку несправності в “мертвому” комп’ютері.
- 1.За допомогою пробника можна перевірити роботу тактового генератора і наявність інших синхронізуючих сигналів.
- 2.Також можна порівняти сигнали на кожному виведенні якої-небудь інтегральної схеми з сигналами на справній мікросхемі і знайти компонент, що вийшов з ладу.
- 3.Логічний пробник може виявитися корисним і при перевірці дисководів – він дозволяє перевірити сигнали на інтерфейсному кабелі або в самій схемі накопичувача.
Деякі моделі логічних пробників можуть мати вбудований генератор одиночних імпульсів – пульсатор, що спрацьовує при натисненні спеціальної кнопки на корпусі пробника. Він призначений для примусової подачі в схему імпульсу високого рівня тривалістю 1,5-10 мкс.
Це дозволяє подавати стимулюючий імпульс в задану точку схеми, наприклад на вхід тригера, а значить, дуже просто, всього одним логічним пробником, перевіряти, працездатність RS-, D-, або JK-триггера.
Електрична схемапробника виконується на біполярних або польових транзисторах і стандартних ІМС. Живлення пробник може отримувати прямо від досліджуваного блоку, розміри має з велику авторучку.
[Так, при роботі з логічним пробником, не потрібно переводити погляд з точки його підключення до схеми на вимірювальний прилад, як при роботі з осцилографом або мультіметром, оскільки індикатор стану вимірюваної точки у логічного пробника знаходиться поблизу його щупа.]
Одноконтактний логічний пробник
Одноконтактний логічний пробник – прилад для індикації двійкового стану елементів дискретних схем.
Основні переваги логічних пробників – компактність (розмір з авторучку), можливість роботи в важкодоступних місцях, живлення від джерела логічного пристрою, що перевіряється; зручність роботи.
Призначення логічних пробників – спростити перевірку логічних схем, даючи користувачеві можливість спостерігати логічні рівні без настройки і калібрування, які необхідні при вимірюваннях за допомогою осцилографів.
Для індикації стану елементів схеми застосовуються лампочки розжарювання або світлодіоди, число яких може бути різним.
У одноламповому пробнику поведінка лампочки повідомляє про таку інформацію:
- 1.включений стан лампочки означає, що в точці схеми, що перевіряється, є сигнал, відповідний логічній одиниці,
- 2.вимкнене – логічному нулю,
- 3.а мигання з певною частотою – перемиканню рівнів сигналу,
- 4.постійне свічення з половинною яскравістю може означати відсутність сигналу.
“+” Найбільш важливою якістю пробника є чіткість і однозначність показань.
[У багатьох пробниках застосовуються лампочки розжарювання через їх велику яскравість.]
Дуже важливою перевагою логічних пробників є можливість роботи з різними комплексами ІС, наприклад ЕСЛ, ТТЛ і ін.
[Це дуже зручно при експлуатації обчислювальних систем, де, як правило, використовуються різні комплекси ІС.]
Зазвичай ця можливість реалізується наявністю на корпусі пробника перемикача, що встановлюється в положення, відповідне комплексу ІС, з яким передбачається робота в даний момент.
На мал. нижче приведені структурна схема однолампового логічного пробника, призначеного для роботи з ТТЛ – схемами, і його показання при різних значеннях вимірюваних сигналів.
У деяких логічних пробниках є вбудована схема запам’ятовування імпульсних сигналів і індикатор, що дозволяє виявити наявність нерегулярних імпульсів.
[Коли в контрольованій точці схеми після під’єднування пробника відбувається зміна логічного стану і елемент, що запам’ятовує, скинутий, то він запам’ятовує імпульс і відображає його, поки перемикач запам’ятовування не буде повернений в початковий стан.]
[На мал. 17.2 показана послідовність імпульсів на вході чотири-входової схеми, яка викликає одиночний імпульс на виході схеми, що запам’ятовується пробником. Цей імпульс включає індикатор імпульсу, який залишається у включеному стані і після відведення щупа пробника від контакту схеми.]
Багатоконтактний логічний пробник
Багатоконтактний логічний пробник призначений для одночасної індикації стану всіх контактів інтегральної мікросхеми.
Він має окремий індикатор для кожного контакту і дозволяє, таким чином, спостерігати значення сигналів на всіх контактах ІС. Багатоконтактний логічний пробник підключається як кліпса на мікросхему.
Багатоконтактні логічні пробники мають захист від підвищеної напруги, що запобігає перевантаженню схеми або перегоранню світлодіодів. У комплекті з деякими пробниками поставляються еталонні схеми-картки, що вставляються в індикаторну секцію для полегшення читання свідчень пробника.
Багатоконтактні логічні пробники дозволяють спостерігати не тільки статичні сигнали, але, наприклад, і роботу розрядів лічильника в динаміці.
Використана література до лекції 17: [1] – c. 370-374
Домашня робота: С.р. № 12 «Види та призначення струмових кліщів» [4] – c. 1278-1290