Sonda lógica com detecção de pulso: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

A SONDA DOIS TRANSISTOR LOGC introduzida por jazzzzz

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

é simples - mas não estúpido - funciona muito bem determinando o nível lógico de TTL e CMOS. Um grande problema no teste de circuito digital é detectar pulsos e glitches. A SONDA DE DOIS TRANSISTOR LOGC

• falha em frequências acima de 500kHz e
• uma falha de 1ms não pode ser vista.

Etapa 1: Detecção de pulsos

Um circuito composto de um MOSFET, dois diodos, dois capacitores, um LED e um resistor resolve este problema.

Se a sonda detectar um pulso, o LED acenderá por 1 segundo. A boa notícia: ele detectará um pulso único até 100 ns.

Etapa 2: como funciona

A borda de subida de um pulso carrega os dois capacitores via C1 - D3 - C2. A tensão em C2 aumenta muito mais do que em C1. A tensão em C2 é a tensão da porta do MOSFET. O MOSFET liga e o LED acende.

O capacitor C1 é descarregado pela corrente de fuga do diodo D3. O MOSFET desliga quando C2 é descarregado.

Uma borda descendente do sinal de entrada descarrega C1 via diodo D2.

O tempo não está muito bem determinado porque depende do diodo D3. Pode ser necessário trocar os capacitores: sem C2 e / ou C1 = 100pF. Um resistor de 20MΩ poderia resolver o problema, mas não é fácil de comprar.

Etapa 3: Testar o detector de pulso em uma placa de pão

A imagem mostra o detector de pulso à direita.

O LED está quase aceso. Isso porque o circuito é muito sensível. Temos que colocar um resistor entre a entrada e o terra.

Conectando a entrada à fonte positiva, acende o LED por um segundo. Esse tempo depende do capacitor C2. O circuito ainda funciona sem C2. O LED acende mais rapidamente. A causa é a capacitância da porta do MOSFET.

Se houver pulsos na entrada, o LED ficará aceso o tempo todo. Em uma frequência abaixo de 1 Hz, ele pisca.

Ele ainda acende em 20Mhz.

O 74HC00 no lado esquerdo gera pulsos muito curtos.

Etapa 4: Teste de pulso muito curto

Precisamos de um circuito que gere pulsos muito curtos.

Usamos duas portas NAND de um 74HC00. A porta IC2A inverte a entrada T. A segunda porta não é ((não é T) e T). É sempre 1. A porta IC2A precisa de algum tempo para gerar seu resultado. Se T era 0 e muda para 1, então IC2A é um curto espaço de tempo ainda 1 e a porta IC2B obtém por um curto período de tempo 1 em ambas as entradas. IC2B gera um curto pico 0. Este pico está na faixa de 10ns.

Um detector de pico profissional detectará um pico de 10 ns, exceto o nosso. Podemos esticar o pico usando o capacitor C2 = 100pF na saída do IC2A. Então o pico é de cerca de 200 ns.

Nosso detector de pico detecta picos de 200 ns.

Etapa 5: Sonda lógica de dois transistores aprimorada

A prova lógica jazzzzz

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pode ser melhorado.

Inserimos mais um resistor e um zener (D1).

O zener limita a tensão a 3,3 V. Então, os LEDs nunca escurecem em tensões acima de 4 V. O zener melhora a detecção de LOW.

U0 = Uz - Uled - Ube = 3,3 V - 2,2 V - 0,6 V = 0,5 V

Isso está na faixa de 0,4 V a 0,8 V de TTL Low. A tensão no LED verde é 2.2V.

O nível ALTO depende da tensão do LED vermelho e é

U1 = Uled + Ube = 1,8 V + 0,6 V = 2,4 V.

Este é o nível TTL alto.

O zener de 3.3V é importante. Um ZF3.3, BZX79-C3V3, 1N5226B ou 1N4728A pode ser usado.

Etapa 6: juntando tudo

Se colocarmos o detector de pulso e a ponta de prova lógica do transistor juntos, teremos uma ponta de prova lógica útil. O LED4 não foi inserido apenas para proteger o LED3 contra polaridade reversa, mas para indicar isso.

O layout da ponta de prova lógica é projetado para BC337 e BC327. O lado plano dos transistores está na placa do pc. O 2N4401 e o 2N4403 também funcionarão, mas a fixação é invertida. Portanto, eles devem ser inseridos com o lado redondo voltado para baixo.

A ponta de prova lógica é construída em uma placa vero e colocada em um tubo retrátil transparente.

Etapa 7: Resultados

A prova lógica

• é muito pio, apenas alguns centavos
• funciona de 3 V a 12 V

• detecta os níveis TTL e CMOS

  • Baixo @ 3,3 V = 0,5 V
  • Baixo @ 5,5 V = 0,7 V
  • Alta @ 3 V a 12 V = 2,2 V
• é protegido contra tensão reversa de até 12V e
• tensão de entrada -12V a + 12V
• detecta
  • Baixo / alto (LED verde / vermelho) até 100kHz @ 3,3V e 500kHz @ 5V
  • pulsos únicos até 200ns
  • frequências de até 20 MHz (LED azul)

• sorteios

  • uma corrente de alimentação inferior a 7mA @ 5V
  • uma corrente de entrada menor que 25µA
• tem uma capacidade de entrada de cerca de 150pF.

Etapa 8: Mais informações

Você pode obter mais informações (em alemão) sobre sondas lógicas

Uma sonda lógica muito simples 2 LEDs e 2 resistores:

• Uma sonda lógica detectando 10 ns:

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

• Como detectar picos:

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