|
06 01c, Literatura techniczna, Czasopisma, Elektronika Dla Wszystkich, edw schematy |
|
[ Pobierz całość w formacie PDF ] Próbnik stanów logicznych CMOS−TTL 2023 Do czego to służy? Jednym z podstawowych przyrządów w pracowni elektronika zajmującego się piękną techniką cyfrową jest niewątpli− wie próbnik stanów logicznych. Jak bo− wiem wiadomo, napięcie występujące na wyjściach i wejściach układów cyfrowych najczęściej nas nie interesuje, a ważny jest jedynie ich stan logiczny: wysoki (1) lub niski (0). Kolejną funkcją spełnianą przez dobry próbnik stanów logicznych jest wykrywanie pojedynczych krótkich impulsów, które pojawiają się w bada− nym układzie. Impulsy takie są niekiedy tak krótkie, że wykrycie ich za pomocą dołączonego do badanego układu mier− nika jest niemożliwe. Takie krótkie impul− sy mogą być generowane nie tylko zgod− nie z zamiarami konstruktora, ale także mogą powstawać na skutek błędu projek− towego lub montażowego i ich zlokalizo− wanie może być sprawą bardzo ważną. Próbniki stanów logicznych były wie− lokrotnie opisywane w literaturze prze− znaczonej dla elektroników, w tym także w EP i EdW. Były to jednak zawsze prób− niki dostosowane do badania układów TTL. Opisywane wielokrotnie próbniki TTL nie nadają się do pracy z układami CMOS. Powody tego są następujące: 1. Układy TTL pracują jedynie przy na− pięciu 5V, a CMOS działają poprawnie od napięcia 3V (niekiedy nawet mniej− szego) do różnie podawanego przez producentów napięcia maksymalnego − 15...22V. Tak więc próbnik zasilany wy− łącznie napięciem 5V w wielu przypad− kach okaże się nieprzydatny. 2. W standarcie TTL za poziom wysoki przyjmujemy napięcie ok. 3,6V a za niski ok. 0,2V. W technice CMOS stanem wy− sokim jest napięcie praktycznie równe napięciu zasilania, a stanem niskim 0V. 3. Wiele próbników TTL przystosowa− nych jest do relatywnie dużych prądów, jakie możemy pobierać z wyjść tych układów. Próbniki takie nie zostałyby prawidłowo wysterowane z wyjść ukła− dów CMOS. Tak więc koniecznością chwili stało się opracowanie próbnika stanów logicz− nych kompatybilnego ze standardem CMOS. Jak to działa? Schemat elektryczny próbnika przed− stawiony został na rysunku 1 . Układ zo− stał zaprojektowany z wykorzystaniem Rys. 1. Schemat ideowy próbnika. Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce. E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96 43 zaledwie dwóch układów scalonych: po− dwójnego wzmacniacza operacyjnego LM358 i kostki 4001 CMOS zawierają− cej w swojej strukturze cztery bramki lo− giczne NOR. Fragment układu ze wzmacniaczem operacyjnym pełni w urządzeniu naj− ważniejszą rolę: jest detektorem pozio− mu napięcia na wejściu WE, natomiast dwa generatory monostabilne zbudowa− ne z bramek U2A...U2D pełnią rolę po− mocniczą, “przedłużając” krótkie impulsy występujące w układzie, a tym samym pozwalając na ich wizualizację za pomo− cą diod LED. Wzmacniacze operacyjne pracują w naszym próbniku jako komparatory na− pięcia, z otwartą pętlą sprzężenia zwrotne− go. Ich wejścia zostały połączone ze so− bą w taki sposób, że jeden wzmacniacz sygnalizuje przekroczenie pewnego po− ziomu napięcia, a drugi spadek napięcia poniżej zadanego poziomu. Napięcia od− niesienia wyznaczane są przez układ z rezystorami R2, R3, R4. Z wartościami tych rezystorów poda− nymi na schemacie poziomy napięć od− niesienia wynoszą 0,58V (n. 3) oraz 9,41V (n. 6). Jak widać, nasz układ speł− nia “z zapasem” normy standardu CMOS, jako stan 0 przyjmując napięcie niższe od ok. 0,6 V (oczywiście przy za− silaniu 10V), a za stan wysoki napięcie wyższe od ok. 9,4V. Ściśle biorąc, dla układów CMOS serii 4000 częściej przyjmuje się progi 30% i 70%. Próbnik powinien być zasilany z badanego układu, aby przyjęte poziomu logiczne zgadzały się z rzeczywistością. Poziomy tych napięć możemy zupełnie dowolnie kształtować dobierając wartości rezysto− rów R2...R4. Tak więc, jeżeli w badanym punkcie układu występuje stan logiczny 0 to na wyjściu komparatora U1A pojawi się stan wysoki. Z kolei, jeżeli na wejściu próbnika pojawi się stan wysoki, to taki sam stan zaobserwujemy na wyjściu wzmacniacza operacyjnego U1B. W każdym innym wypadku na wy− jściach komparatorów jest stan niski i dołączone do nich diody LED nie palą się. Także w przypadku kiedy wejście próbnika nie jest do niczego dołączone nie świeci się żadna z diod. Spowodo− wane jest to dołączeniem do wejścia układu rezystorów R1 i R13, ustawiają− cych w takim wypadku na wejściu prób− nika napięcie równe połowie napięcia zasilania. Tu na marginesie jedna uwa− ga: w przypadku dołączenia do wyjścia układu CMOS większego obciążenia, napięcie wyjściowe może się radykalnie zmienić. Np. przy obciążeniu bramki CMOS diodą LED bez rezystora szere− gowego (co w układach zbudowanych na CMOSach jest całkowicie dopusz− czalne), napięcie na wyjściu takiej bram− ki będzie dokładnie równe napięciu przewodzenia zastosowanej diody. Jak już wspomniano, w próbniku za− stosowano dwa generatory monostabil− ne, umożliwiające obserwację bardzo krótkich impulsów. Pojawienie się, choć− by na krótki moment stanu wysokiego na wejściu tych generatorów spowoduje wygenerowanie na ich wyjściach dodat− niego impulsu o czasie trwania określo− nym rezystancjami R7 i R8 i pojem− nościami C1 i C2. Z wartościami tych elementów podanymi na schemacie czas trwania tych impulsów będzie wy− nosił ok. 0,5 sek, co wydaje się być cza− sem zupełnie wystarczającym do ich za− uważenia. Zwróćmy jednak uwagę, że zastosowanie w stropniu wyjściowy, sto− sunkowo wolnych kostek LM358 powo− duje, że układ reaguje na impulsy o cza− sach trwania minimum 1...3µs, a ignoru− je impulsy krótsze. Pozostała jeszcze do omówienia sprawa widocznego na schemacie jum− pera i tajemniczego rezystora Rx. Są to elementy opcjonalne, mogące nieco roz− szerzyć zastosowania urządzenia. Otóż, próbnik nasz możemy wykonać także w wersji uniwersalnej CMOS − TTL. W wersji wyłącznie CMOS, jumper JP1 jest na stałe zwarty i żadnego rezystora Rx nie musimy używać. Jeżeli jednak będziemy chcieli mieć urządzenie uni− wersalne, to musimy odpowiednio do− brać rezystor Rx i zmienić wartość R2, a potem jumperem zmieniać standardy pracy z CMOS na TTL. Obliczenie re− zystora Rx pozostawiamy Czytelnikom. Montaż i uruchomienie Montaż tak prostego układu nie na− stręczy chyba nikomu większych trud− ności. Rozmieszczenie elementów na płytce przedstawia rysunek 3 . Płytka została bardzo dokładnie zwy− miarowana pod określony typ obudowy przeznaczonej w zasadzie do pilotów alarmów, jednak nadającej się idealnie także do naszego celu. Aby płytkę do− kładnie dopasować do obudowy musimy ukośnie spiłować jej rogi, zgodnie z ob− rysem zaznaczonym na stronie opiso− wej. Wielu Czytelników zauważyło już dziwacznie umieszczone i mogłoby się wydawać że do niczego nie potrzebne otworki pomiędzy nóżkami diod LED i jumpera. Nie, to nie pomyłka projek− tanta: za chwilę okaże się, jak bardzo te otworki okażą się potrzebne. Bez nich wywiercenie otworów w obudowie tak, aby pasowały idealnie do wlutowanych w płytkę diod LED byłoby bardzo trud− ne. A tak sprawa jest banalnie prosta: przed wlutowaniem czegokolwiek w płytkę wkładamy ją do obudowy, oczywiście “twarzą w dół”, tak aby wi− WYKAZ ELEMENTÓW Rezystory R1, R7, R8, R13: 1M W R2, R4: 2,2k W R3: 33k W R5, R6, R9, R10: 560 W ...1k W R11, R12: 10k W Kondensatory C1, C2, C3: 150nF C4: 47µF/16V Półprzewodniki D1, D3: diody LED f 5 zielone D2, D4: diody LED f 5 czerwone U1: LM358 U2: CMOS 4001 Różne JP1: podwójny goldpin z jumperem Obudowa typu KM 14 doczna była strona lutownicza. Następ− nie poprzez dodatkowe otworki w płytce przewiercamy obudowę wiertłem 0.8mm Jeżeli takiego wiertła nie posiadamy, to możemy napunktować otwory w obudo− wie przy pomocy igły krawieckiej lub in− nego podobnego narzędzia. Po wyjęciu płytki rozwiercamy wykonane otwory do wymaganej średnicy: 5mm dla diod i ok. 6...7 mm dla jumpera. Jeżeli nasz próbnik będziemy wykorzystywali tylko do badania układów CMOS, to otworu pod jumper nie musimy wykonywać. Wy− korzystaną jako matrycę płytkę montuje− my następnie zgodnie z przyjętymi za− sadami, rozpoczynając od wlutowania zworek zaznaczonych na stronie opiso− wej kreską i literą Z. Jeszcze jedno: diody LED musimy wlutować w płytkę “na styk” i jest to ko− lejne małe odstępstwo od reguł monta− żu. Jeżeli jednak diody wlutujemy szy− bko i pewnie, dobrze nagrzaną i uprzed− nio oczyszczoną lutownicą, to elementy te na pewno nie ulegną przegrzaniu. Grot sondy wykonujemy z odcinka drutu o średnicy ok. 1,5...2mm, zaost− rzonego na końcu. Możemy do tego celu wykorzystać także grubą igłę krawiecką. Ostatnią czynnością przed zamontowa− niem płytki w obudowie będzie przylu− towanie do niej przewodów zasilających. Dobrym rozwiązaniem może być zakoń− czenie tych przewodów tzw. chwytakami teletechnicznymi, co pozwoli na łatwe dołączanie zasilania z badanego ukła− du. Zbigniew Raabe Komplet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handlowej AVT jako "kit szkolny" AVT−2023. 44 E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/96
[ Pobierz całość w formacie PDF ] zanotowane.pldoc.pisz.plpdf.pisz.plhadwao.keep.pl
|
|
|
|
|
Odnośniki |
|
- Indeks
- 06. Roberts Nora - Druga miłość 01 - Druga miłość Nataszy, Nora Roberts
- 06 - Taniec smierci - Lincoln Child;Douglas Preston, Książki, Lincoln Child, Douglas Preston - Cykl Pendergast
- 06 Mroczny plomien - Christine Feehan, Feehan Christine
- 06. Roberts Nora - Druga miłość 02 - Księżniczka, Nora Roberts
- 06. May Karol - DĹĽebel Magraham, Karol May - e-book, Cykl Szatan i Judasz
- 06 King William - Przygody Gotreka i Felixa - Zabójca Wampirów, książki, King William
- 06 Season's Spankings - Evangeline Anderson, Elloras Cave MM, 1, Ellora's Cave Books
- 06 Lauren Dane - Cascadia Wolves 02 - Reluctant(1), Elloras Cave MM, 1, Ellora's Cave Books
- 06 Lauren Dane - Cascadia Wolves 02 - Reluctant, Elloras Cave MM, 1, Ellora's Cave Books
- 06.WoW - War Of The Ancients Trilogy - 02 - The Demon Soul (2004-10), Books, World of Warcraft Books
- zanotowane.pl
- doc.pisz.pl
- pdf.pisz.pl
- papierniczy.opx.pl
|
|
|