K 351a

Sosrida logiczna CMOS

Mowy Elektronik 351-K

Sonda logiczna CMOC służy do sprawdzania stanów logicznych w układach cyfrowych. W zasadzie jest nieodzownym przyrządem przy uruchamianiu układu. Sonda pokazuje również krótkie impulsy, które byłyby niewidzialne gołym okiem.

Byłoby ideałem, aby każdy elektronik miał na swoim wyposażeniu cały potrzebny sprzęt pomiarowy. Niestety sprzęt ten mimo stopniowego obniżania cen jest nadal bardzo drogi i poza zasięgiem finansowym przeciętnego elektronika. Czymś jednak trzeba pracować. Najtańszym i chyba jedynym wyjściem jest budowa własnych przyrządów pomiarowych. Każdy zapewne wie jak wykonać woltomierz lut amperomierz. Wystarczy poznać układ, a następnie jego dane katalogowe. Nieco gorzej jest z przyrządami. do których nie ma specjalizowanych układów. Właśnie takim mini-przyrządem jest sonda logiczna CMOS. Sama w sobie wydaje się nie być skomplikowaną. Ale po analizie okazuje się, że wykonanie dobrej sondy nie jest aż tak łatwe jak się wydawało na początku. Dobra sonda nie może obciążać badanego układu. Musi pracować w szerokim zakresie napięcia zasilania I chyba rzecz najważniejsza - wykrywać krótkie impulsy niewidoczne dla cka. Wszystkie te warunki spełnia opracowana sonda logiczna CMOS.

Budowa i działanie

Sonda została zbudowana na popularnym podwójnym komparatorze napęcla LM339. Komparator to układ, który porównuje napięcia podawane na wejście - wejście nieodwracające (5, 3) I wejście odwracające (6, 2). Jeżeli na wejściu nieodwracającym napięcie jest wyższe, to na wyjściu (7.1) komparatora mamy stan wysoki. W przeciwnym razie na wyjściu mamy stan niski. Zastosowanie komparatora podyktowane było bardzo małym poborem prądu przez jego wejścia I możliwość regulacji progów przełączania. Progi zostały ustalone przy pomocy rezystorów R3. R4. R5 i R1.R2. Każdy według własnego uznania może je zmieniać. Zresztą warto eksperymentować po to. aby poznać działanie nowego układu. Jak wiadomo nie od dzisiaj praktyka jest niezbędna przy budowie układów elektronicznych, oczywiście poparta solidną teorią.

Reasumując, gdy na wejściu IN będzie stan wysoki, to zaświeci się dioda D3 (LED R). natomiast gdy na wejściu IN będzie stan niski, to zaświeci się dioda D4 (LED G). Wiemy już jak działa sygnalizacja stanów wysokiego i niskiego. Pozostała jeszcze detekcja krótkich impulsów wejściowych pojawiających się na tle stanu wysokiego lub niskiego. Układ detekcji został zrealizowany na trzech bramkach NAND 4011 (U2). Działanie układu jest również proste, jak komparatorów. Gdy na wejściu IN pojawi się krótki impuls, wówczas zmieniony zostanie stan na wyjściu bramki U2A. Stan ten zostanie wydłużony dzięki układowi

zbudowanemu na bramce U2B i dwóch elementach C2, R7. Następnie wydłużony impuls (na tyle, aby nasze oko mogło go zaobserwować) trafi na bramkę U2C, gdzie zostanie powtórnie zanegowany. Bramka U2C poprzez rezystor R8 spolaryzuje bazę tranzystor T1 BC547. Gdy tranzystor przejdzie w stan przewodzenia, wówczas dioda D5 (LED-Y) zaświeci się. Czas świecenia diody uzależniony jest od wartości C2 i R7.

Zwory J1 i J2 służą do określenia napięcia zasilania naszej sondy.

J2 zwarta sonda zasilana z +5V J1 zwarta sonda zasilana z +10V J1-J2 rozwarta sonda zasilana z +15V

Montaż i uruchomienie

Przed przystąpieniem do montażu sprawdzamy poprawność wykonania płytki drukowanej. Szukamy zwarć lub przerw. Schemat montażowy został przedstawiony na rys. 2. Płytka jest małych wymiarów. Również elementów nie ma zbyt wiele. Jak zwykle przy prostych układach nie ma znaczenia kolejność wlutowywania elementów. Należy tylko pamiętać, aby montaż rozpocząć od wiutowania mostków i elementów ni-skoprofilowych. Po tych operacjach wlutowujemy półprzewodnik, a na samym końcu układy scalone. Pozostało sprawdzić, czy wszystko jest na swoich miejscach. Jeżeli tak, to montaż mamy zakończony. Uruchomienie układu sprowadza się do ustawienia napięcia zasilania sondy przy pomocy J1, J2 oraz podłączenia źródła napięcia zasilania np. z zasilacza. Oczywiście należy pamiętać, aby nie przekraczać zakresów. Małe przekroczenie rzędu 10-20% nic spowoduje uszkodzenia sondy. Jednak gdy na zakresie +5V napięcie zasilania będzie +15V, to sonda może ulec uszkodzeniu.

Rys. 2 Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej (skala 1:1)

Sps elementów Rezystory:		C2-47CnF C3 - IGCnF
fll-510k		Półprrswodniki;
R2 - 510k		Dl - BAT85
R3-3k		02 - 1N4148
R4-3k		03-U0R
R5-3k		04 - LEO G
RB - 39k		05- LEO Y
R7-510k RB- 18k		T1-BC547
RS-300		Układy scalone:
RIO-300		Ul - LM393
R11-300 R12-680		U2-4011
R13-6S0		Inne: PLSZ+MJ6B
Kondensatory:		PLS2+MJ6B
C1 - InF		Płytka - 351-K