Sonda wskaźnikowa dla sygnałów logicznych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Czytelnikom oferujemy stosunkowo prostą sondę do sprawdzania działania układów logicznych, obecności i oceny czasu trwania sekwencji impulsów. Nie jest to oczywiście oscyloskop, ale taka uproszczona wizualna reprezentacja sygnałów logicznych w czasie jest często bardzo przydatna podczas pracy z urządzeniami cyfrowymi.

Każdy, kto pracuje z chipami CMOS lub TTL, potrzebuje niezawodnego, niedrogiego i łatwego w obsłudze narzędzia do testowania i dostrajania urządzeń logicznych. Autorowi przyświecał cel stworzenia takiego urządzenia przy opracowywaniu swojej sondy logicznej. Zatem oscyloskop matrycowy [1] zapewnia pomiar amplitudy. W rzeczywistości ta właściwość nie jest wymagana do wykrywania i wskazywania impulsów w zwykłych mikroukładach TTL i CMOS oraz. z wyłączeniem jej. Można znacznie uprościć urządzenie i zmniejszyć jego wymiary.

Urządzenie, zwane przez autora sondą logiczną-wskaźnikiem (zwane dalej sondą dla zwięzłości), pozwala na obserwację sygnałów logicznych rozwiniętych w czasie i posiada następujące funkcje: specyfikacje techniczne:

• Minimalny czas trwania rejestrowanego impulsu, µs......1
• Liczba punktów próbkowania przemiatania......24 (48)
• Rozdzielczość czasu przemiatania, µs......1, 10, 20,100, 200
• Pobór prądu przy wyłączonych diodach LED (dla 48 punktów), mA......6,5
• Pobór prądu przy włączonych wszystkich diodach LED i Upit = 5 V (dla 48 punktów), mA......160
• Wymiary (bez igły i przełącznika zamiatania), mm......180x30x20
• Zasilanie - adapter sieciowy o stabilizowanym napięciu wyjściowym 5 V i 9 V.

Możliwe jest wykorzystanie urządzenia jako stabilnego źródła częstotliwości.

Zasada działania sondy polega na tym, że poziomy logiczne sygnału wejściowego zapisywane są sekwencyjnie w czasie w rejestrze przesuwnym i wyświetlane na wskaźniku.

Sonda, której schemat ideowy pokazano na ryc. 1, składa się z szeregu następujących jednostek funkcjonalnych. Główny oscylator kwarcowy o częstotliwości 1 MHz jest wykonany przy użyciu elementów DD2.1, DD2.2. dzielnik częstotliwości - na chipach DD4 i DD6. Urządzenie sterujące składające się ze spustu startowego i klucza montowane jest na elementach DD1.3, DD1.4. Układ kształtujący krótkie impulsy jest wykonany na DD2.4-DD2.6 i C4, R4, kształtownik wejściowy jest wykonany na DD1.1. Szeregowe rejestry skanujące są montowane na chipach DD3, DD5, DD7. Wskaźnikiem jest linia diod LED HL1 - HL24.

(kliknij, aby powiększyć)

Pokazane na ryc. 1 schemat urządzenia odpowiada wersji 24-liczbowej, aczkolwiek autor wykonał sondę wskaźnikową 48-liczbową i część podanych powyżej informacji dotyczy tej drugiej wersji. Zwiększenie liczby próbek osiąga się poprzez wprowadzenie dodatkowych rejestrów i diod LED.

Oscylator kwarcowy jest montowany według dobrze znanego obwodu. Impulsy o częstotliwości 1 MHz z pinu 10 DD2.3 podawane są na wejście CP (pin 2) pięciobitowego licznika binarno-dziesiętnego DD4. Jest on włączany w trybie dziesiętnym przy użyciu piątej cyfry w celu zwiększenia zakresu przemiatania. W ten sposób licznik dzieli pierwotną częstotliwość na 10 i 20. Włączenie licznika zgodnie ze standardowym schematem nie zapewniło jego stabilnej pracy. Dlatego wejście sterujące CN (pin 3) licznika łączy się z wyjściem trzeciej cyfry (pin 12), zgodnie z zaleceniami w [2] Impulsy o okresie 1, 10, 20, 100 lub 200 mikronów są dostarczane przez przełącznik SAZ („Sweep”) na wejście elementu logicznego DD1.4. Jego drugie wejście jest podłączone do wyzwalacza RS, sterowanego przyciskiem „Start” SB1. Po naciśnięciu przycisku impulsy zegarowe mogą przejść przez DD1.4. Następnie impulsy te są skracane przez łańcuch różniczkujący C4R4, utworzony przez falowniki DD2.4-DD2.6 i podawane na wejścia synchronizacyjne rejestrów DD3, DD5, DD7.

Badane sygnały logiczne dostarczane są do falownika DD1.1 i, w zależności od położenia przełącznika SA1. przekazać do rejestru dane wejściowe w formie bezpośredniej lub odwróconej. Kiedy na rejestrach pojawi się impuls synchronizacji, poziom logiczny działający w tym momencie na jego wejściu jest zapisywany do pierwszej komórki (bitu) rejestru. Podczas rejestrowania kolejnych zliczeń, informacje o poprzednich przenoszone są do kolejnych komórek. Każdy układ rejestru przesuwnego składa się z dwóch czterobitowych sekcji. Dlatego wejście informacyjne D (pin 15) następnej sekcji jest połączone z wyjściem (pin 10) czwartej cyfry poprzedniej sekcji. Zatem trzy chipy rejestrów umożliwiają przechowywanie 24 próbek poziomu sygnału logicznego.

Ponieważ chipy CMOS mają większy prąd wyjściowy w stanie dziennika. 0,

Diody LED są podłączone między wyjściami mikroukładów a plusem zasilacza. Ponieważ częściej obserwuje się wysoki poziom na świecącym wskaźniku, w trybie sygnalizacji bezpośredniej (przełącznik SA1 w pozycji „D”) sygnał wejściowy jest odwracany przez element DD1.1.

Po naciśnięciu przycisku SB1 („Start”) informacja zostaje zapisana do rejestrów, po jej zwolnieniu jej rejestracja kończy się dopiero w momencie, gdy pierwszy z zarejestrowanych impulsów osiągnie ostatnią cyfrę rejestru DD7 i blokuje przejście impulsów zegarowych poprzez przełączenie wyzwalacza rozruchu DD3, DD1.3 poprzez kondensator C1.2 do stanu pierwotnego.

Oceniając wskazania wskaźników należy wziąć pod uwagę, że stany diod LED odpowiadają poziomom logicznym na wejściu sondy w momentach nadejścia kolejnych impulsów zegara. Jeżeli przełącznik SA3 jest ustawiony na „1 μs” i zaświeci się pięć diod LED z rzędu, to czas trwania impulsu wynosi około 5 μs. Jeśli wszystkie diody LED się świecą, należy przejść do większego okresu przemiatania.

Do kontroli pracy urządzenia wprowadzono dodatkowy przełącznik SA2 („Sterowanie 0.1 ms”). W tym przypadku impulsy z pinu 11 licznika DD6 podawane są na wejście sondy. Mają cykl pracy 5, co oznacza, że ​​dziennik działa przez 20 ms. 1 i kolejne 80 ms - log. 0.

Gniazdo XS1 w opisywanej wersji sondy 24-punktowej służy do wydawania impulsów sterujących do testowanych mikroukładów po naciśnięciu przycisku „Start”.

Zwiększenie liczby diod LED umożliwia poprawę dokładności pomiaru czasu trwania impulsu. Urządzenie liczące 48 wymaga dodania trzech mikroukładów 564Р2 podłączonych podobnie do rejestrów DD3, DD5, DD7 bez falownika wejściowego. Wersja sondy ze wskaźnikiem 48 diod ustawionych w dwóch identycznych liniach może być stosowana jako dwuwiązkowa z 24 zliczeniami oraz jako jednowiązkowa z 48 zliczeniami. Po podłączeniu wejścia głównego i dodatkowego (bez falownika) aby oglądać jeden sygnał i po włączeniu jednej linijki aby oglądać sygnał bezpośredni, a drugiej - sygnał odwrotny, na wskaźniku pojawia się impuls jak na ekranie oscyloskopu. Podłączając wejście dodatkowego bloku rejestrów do wyjścia 24 bitu rejestru uzyskujemy wskaźnik na 48 zliczeń, a impuls obserwujemy w polaryzacji określonej przez przełącznik SA1.

Do pracy z mikroukładami TTL wymagane jest stabilizowane napięcie zasilania 5 V.

O szczegółach projektu. W sondzie zastosowano diody LED AL102BM (w metalowej obudowie) i rezystory MLT 0,125. kondensatory C2 - KM-6, C3 - KM-5b, C1 - K50-35 lub inne o małych rozmiarach. Rezonator kwarcowy - RG-06 o częstotliwości 1000 kHz. Przyciski SA1, SA2 i SB1 - MP7. Przełącznik SAZ - MPN-1 na dziesięć pozycji lub podobne. Gniazdo XS1 jest niewielkie jak na pin o średnicy 1 mm. Możliwe są zamienniki części o odpowiednich specyfikacjach, co prawdopodobnie będzie miało wpływ na wymiary płytki drukowanej i obudowy.

Małe układy scalone serii 564 mają planarne piny. Przy wymianie mikroukładów zaleca się wybór serii 164. Seria K561 nie zawiera liczników IE2, zastępuje je analog z serii K176. Chociaż wiele mikroukładów tej serii działa przy napięciu 5 V, konieczne jest wstępne sprawdzenie ich działania przy zmniejszonej mocy.

Częstotliwość głównego oscylatora nie powinna przekraczać 5 MHz, ograniczenie to wynika z maksymalnej częstotliwości przełączania mikroukładów CMOS. Należy jednak pamiętać o możliwych niedogodnościach związanych z obliczaniem czasu trwania impulsu przy niewielokrotnej wartości częstotliwości rezonatora i skupić się bardziej na praktyce pomiarowej. Na przykład, jeśli często musisz mierzyć impulsy o długim czasie trwania, wówczas częstotliwość generatora można wybrać poniżej określonej i odwrotnie.

Płytkę drukowaną sondy z 24 diodami LED pokazano na ryc. 2. Tablica wykonana jest z dwustronnej folii z włókna szklanego o grubości 1 mm. Otwory przejściowe wywiercono wiertłem o średnicy 0.6 mm. Tablica posiada dwa otwory o średnicy 3 mm. Jeden służy do mocowania, drugi do usuwania gniazda; jest przymocowany do górnej pokrywy obudowy. Cztery otwory o średnicy 1 mm przeznaczone są do mocowania przycisków MP7 za pomocą nitów wykonanych z drutu miedzianego.

Przełącznik SA1 instaluje się z tyłu płytki, naprzeciwko przełącznika SA2. Dwa suwaki do mocowania mikroprzełączników obracane są plastikowym pilnikiem. Sprężyna przycisku SB1 wykonana jest z płytki stykowej przekaźnika typu RPU, przycisk start z tekstolitu.

Na ryc. Rysunek 3 przedstawia płytkę drukowaną wskaźnika (z 24 diodami LED) wraz z rozmieszczeniem na niej elementów. Podczas instalacji najpierw zainstaluj diody LED w ten sposób. aby ich ciała się nie stykały, następnie po stronie drukowanych przewodów lutowane są rezystory.

Korpus sklejony jest żywicą epoksydową z włókna szklanego. Obudowa posiada otwory do mocowania sondy, suwaki, wyłącznik oraz trzy otwory na śruby montażowe. Montuje się je w następujący sposób: jeden znajduje się na środku i przymocowana jest do niego deska z elementami, pozostałe dwa znajdują się na krawędziach. W miejscu montażu płytki znajduje się pole stykowe, poprzez które śruba jest podłączona do wspólnej szyny zasilającej. Pod nakrętką tej śruby przymocowany jest drut z zaciskiem krokodylkowym, który łączy się ze wspólnym przewodem testowanego urządzenia.

Urządzenie zostało zamontowane przy użyciu przewodu MGTF-0,07. Płytkę montuje się w obudowie elementami do dołu, tablicę wyświetlacza umieszcza się na górze bez mocowania i dociska do górnej pokrywy, w której znajdują się otwory na diody LED. Sonda podłączana jest do zasilania przewodem MGTF-0,07.

literatura

1. Sergeev V. Oscyloskop matrycowy impulsowy. - Radio. 1986. Nr 3, s. 42-45.
2. Biryukov S, A. Urządzenia cyfrowe oparte na układach scalonych MOS. - M.: Radio i łączność. 1996. s. 22-24.
3. Shilo VL Popularne układy cyfrowe - Czelabińsk. Metalurgia, 1989.

Autor: N.Zaets, obwód Biełgorod

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że ​​mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Ludzki żołądek hodowany in vitro 06.11.2014 Naukowcom z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati (USA) udało się wyhodować ludzki żołądek w probówce. Co prawda rozmiarem nie przekracza 3 mm średnicy, jednak mimo swej znikomości w dużej mierze powtarza budowę „naturalnego” narządu. James M. Wells i współpracownicy wykorzystali ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste, z których można uzyskać dowolny rodzaj komórek organizmu. Same komórki macierzyste były dwojakiego rodzaju: naturalne, pozyskiwane 15 lat temu z ludzkiego zarodka oraz sztuczne, czyli indukowane, uzyskane w wyniku molekularnego przeprogramowania wyspecjalizowanych komórek skóry. Obecnie wykorzystanie komórek macierzystych z zarodka wiąże się z wieloma problemami prawnymi, dlatego w takich badaniach coraz częściej wykorzystuje się indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Jednak komórki pobrane z embrionu wiele lat temu, dzięki specjalnym metodom przechowywania i dzięki własnej nieśmiertelności (mogą potencjalnie żyć i rozmnażać się w nieskończoność) mogą być również wykorzystywane w tego rodzaju eksperymentach. Istotą zadania było przeprowadzenie komórek macierzystych przez kilka kolejnych etapów rozwoju żołądka. Najpierw powstała tak zwana wewnętrzna listka zarodkowa, czyli endoderma, która powstaje na najwcześniejszych etapach rozwoju zarodka. Komórki endodermy, chociaż nieco tracą swoją „wszechmoc”, mogą nadal tworzyć różne narządy, nie tylko żołądek, ale także płuca, wątrobę i trzustkę. Na kolejnym etapie specjalizacji taka sztuczna endoderma otrzymała sygnał do przekształcenia się w rurkę – prototyp worka żołądkowego. (Sygnał należy rozumieć jako kolejną porcję specjalnych białek, które wiążą się z receptorami komórkowymi i zmieniają aktywność genów.) Właściwie to był główny rezultat eksperymentu: płaska struktura komórkowa została przekształcona w trójwymiarową. Taka transformacja zachodzi w przypadku zwykłego zarodka, ale w warunkach laboratoryjnych niezwykle trudno jest odtworzyć etap przejścia z 2D do 3D. Takie przejście stało się jednym z głównych zadań współczesnej biologii rozwojowej, które zostało rozwiązane na różne sposoby. Dotyczy to zwłaszcza złożonych narządów o złożonej strukturze wewnętrznej, składających się z kilku rodzajów komórek i przesiąkniętych naczyniami krwionośnymi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Pamięć nieulotną można utworzyć za pomocą wirusa

▪ Okulary 3D do telewizora bez pilota

▪ zdalne sterowanie mózgiem

▪ Inteligentny pierścień od Samsunga

▪ Nowy organ znaleziony w ludzkim ciele

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Dom, ogrodnictwo, hobby. Wybór artykułów

▪ artykuł Zjedz psa. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Czym jest paliwo? Szczegółowa odpowiedź

▪ Artykuł Konsultant biznesowy. Opis pracy

▪ artykuł Obrotomierz modelu samolotu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Kwadratura koła. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024