Explorados 3 circuitos de sondas lógicas úteis

Esses circuitos de sondas lógicas de 3 LEDs simples, porém versáteis, podem ser usados ​​para testar placas de circuito digital, como CMOS, TTL ou semelhantes para solucionar problemas de funções lógicas dos ICs e do estágio associado.

As indicações do nível lógico são mostradas por meio de 3 LEDs. Alguns LEDs vermelhos são usados ​​para indicar uma lógica ALTA ou uma lógica BAIXA. Um LED verde indica a presença de um pulso sequencial no ponto de teste.

A energia para o circuito da ponta de prova lógica é obtida do circuito que está sendo testado, portanto, nenhuma bateria separada está envolvida no projeto.

Especificações de Trabalho

O desempenho e as características da sonda podem ser entendidos a partir da seguinte data:

1) Descrição do circuito

O circuito da sonda lógica é construído usando portas de inversor / buffer de um único IC 4049.

3 portas são usadas para fazer o circuito detector lógico alto / baixo principal, enquanto duas são utilizadas para formar o circuito multivibrador monoestável.

A ponta de prova que detecta os níveis lógicos é conectada à porta IC1c através do resistor R9.

Quando uma entrada lógica alta ou lógica 1 é detectada, a saída IC1c fica baixa, fazendo com que o LEd2 acenda.

Da mesma forma, quando um LOW ou lógico 0 é detectado na sonda de entrada, o par de série IC1 e e IC1f acende o LED1 via R4.

Para níveis de entrada 'flutuantes', ou seja, quando a ponta de prova lógica não está conectada a nada, os resistores R1, R2, R3 certificam-se de que IC1c e IC1f são mantidos juntos na posição lógica HIGH.

O capacitor C1 conectado ao R2 funciona como um capacitor de ação rápida, o que garante que a forma do pulso na entrada do IC1e seja nítida, permitindo que a ponta de prova avalie e rastreie até mesmo as entradas lógicas de alta frequência acima de 1 MHz.

O circuito monoestável criado em torno de IC1a e IC1b aumenta os pulsos que são curtos (abaixo de 500 nseg) a 15 ms (0,7RC) com a ajuda de C3 e R8.

A entrada para o monoestável é obtida de IC1c, enquanto C2 fornece ao estágio o isolamento necessário do conteúdo DC.

Em situações normais, as peças R7 e D1 permitem que a entrada IC1b permaneça em uma lógica HIGH. No entanto, quando um pulso de borda negativa é detectado via C2, a saída IC1b é colocada em HIGH, forçando a saída IC1a a se tornar baixa e ligar o LED3.

O diodo D1 garante que a entrada IC1b permaneça em um nível lógico baixo (acima de 0,7 V), apenas enquanto a saída IC1a permanecer baixa.

A ação acima inibe os pulsos repetitivos de disparar novamente a entrada de IC1b, até que o monoestável seja reativado devido à descarga de C3 através da terra via R8. Isso permite que a saída IC1a se torne lógica alta, desligando o LED3.

Os capacitores C4 e C5, que não são críticos, protegem as linhas de alimentação do IC de possíveis picos de tensão e transientes, provenientes do circuito em teste.

Projeto PCB e sobreposição de componentes

Lista de Peças

Como testar

Para testar o funcionamento da ponta de prova lógica, conecte-a a uma fonte de alimentação de 5 V. Os 3 LEDs neste ponto devem permanecer desligados, com a sonda desconectada de qualquer fonte ou flutuando.

Agora, a resistência R2 e R3 precisará de alguns ajustes, dependendo da resposta da iluminação do LED conforme descrito abaixo.

Se você achar que o LED2 começa a brilhar ou piscar quando ligado, tente aumentar o valor de R2 para 820 k, até que ele pare de brilhar. No entanto, o LED 2 deve brilhar quando a ponta for tocada com o dedo.

Além disso, tente testar tocando a ponta de prova lógica nos trilhos de alimentação, o que deve fazer com que os LEDs relevantes se iluminem e faça com que o LED PULSE pisque quando a ponta de prova for tocada na linha CC positiva.

Nesta situação, o LED de deyção BAIXA deve acender, se não, então R2 pode ser um pouco grande. Tente 560k para ele e verifique a resposta corrigida repetindo o procedimento acima.

Em seguida, experimente uma alimentação de 15 V como fonte de alimentação. Assim como acima, todos os 3 LEDs devem permanecer desligados.

O LED para detecção HIGH pode mostrar um leve brilho fraco, enquanto a ponta da sonda está desconectada. No entanto, se você encontrar o brilho visivelmente alto, pode tentar reduzir o valor de R3 para 470 k, de forma que o brilho seja quase imperceptível.

Mas depois disso, certifique-se de verificar o circuito da ponta de prova lógica com a alimentação de 5 V novamente, para garantir que a resposta não seja alterada de nenhuma maneira.

2) Circuito Indicador e Testador de Nível Lógico Simples

Aqui está um circuito de teste de nível lógico mais simples que pode ser um dispositivo muito útil para aqueles que desejam medir os níveis lógicos de circuitos digitais com frequência.

Por ser um circuito baseado em IC, é implementado em tecnologia CMOS, sua aplicação é mais voltada para testar circuitos usando a mesma tecnologia.

Por: R.K. Singh

Operação de Circuito

O poder para o proposto porta lógica testador é obtido a partir do próprio circuito em teste. No entanto, deve-se ter cuidado para não colocar os terminais de alimentação no sentido inverso, por isso, quando conectado, certifique-se de definir as cores de cada um dos fios de conexão. Por exemplo: Cor Vermelha, para o cabo que conecta com a tensão positiva (CN2) e a cor preta para o fio que vai para 0 volts. (CN3)

Detalhes operacionais da sonda do testador lógico com IC 4001

A operação é muito simples. O circuito integrado CMOS 4001 tem quatro portas NOR de duas entradas, 3 LEDs e alguns componentes passivos usados ​​no design.

A implementação também se torna crucial para que seja confortável de aplicar durante o teste, portanto, o circuito impresso deve ser de preferência alongado.

Olhando para a figura, vemos que o sinal de detecção é aplicado ao terminal CN1, que é conectado a uma porta NOR, cujas entradas são, por sua vez, conectadas como uma porta NOT ou um inversor.

O sinal invertido é aplicado aos 2 LEDs. O diodo é comutado dependendo do nível de tensão (lógica) na saída da porta.

Se a entrada for de nível lógico alto, a saída da primeira porta fica baixa ativando o LED vermelho.

Por outro lado, se o detectado é baixo, o sinal é detectado como um nível baixo, a saída desta porta é então processada em alto nível iluminando o LED verde.

No caso de o sinal de entrada ser AC ou pulsante (variando o nível de tensão constantemente entre alto e baixo), as luzes LED vermelha e verde acendem.

Para reconhecer que um sinal pulsado pode ser detectado, o LED amarelo começa a piscar aqui. Este piscar é executado com o uso da segunda e terceira porta NOR, C1 e R4, que funcionam como um oscilador.

A lógica de saída do oscilador é aplicada a uma 4ª porta NOR conectada como porta inversora que é diretamente responsável por acionar o LED amarelo através do resistor fornecido. Este oscilador pode ser visto continuamente disparado pela saída da primeira porta NOR.

Diagrama de circuito

Lista de peças para o circuito da sonda do testador lógico explicado acima

- 1 circuito integrado CD4001 (versão CMOS de 4 portas NOR de 2 entradas)
- 3 LEDs (1 vermelho, 1 verde, 1 amarelo
- 5 resistências: 3 1K (R1, R2, R3), 1 2,2M (R5), 1 4,7M (R4)
- 1 sem capacitor: 100 nF

3) Testador de lógica usando LM339 IC

Referindo-se ao próximo circuito de sonda lógica simples de 3 LED abaixo, ele é construído em torno de 3 comparadores do IC LM339.

O LED indica 3 condições diferentes dos níveis de tensão lógica de entrada.

Os resistores R1, R2, R3 funcionam como divisores resistivos, que ajudam a determinar os vários níveis de tensão na ponta de prova de entrada.

Um potencial superior a 3 V faz com que a saída do IC1 A fique baixa, ligando o LED 'HIGH'.

Quando o potencial lógico de entrada é menor que 0,8 V, a saída IC1 B torna-se baixa fazendo com que D2 acenda.

No caso em que o nível da sonda está flutuando ou não está conectado a nenhuma tensão, faz com que o LED 'FLOAT' acenda.

Quando uma frequência é detectada na entrada, acende os LEDs 'HIGH' e 'LOW', que indicam a presença de uma frequência oscilante na entrada.

A partir da explicação acima, podemos entender que é possível ajustar os níveis de detecção das tensões lógicas de entrada simplesmente ajustando os valores de R1, R2 ou R3, de forma adequada.

Uma vez que o IC LM339 pode funcionar com entradas de alimentação de até 36 V, significa que esta ponta de prova lógica não está restrita apenas a ICs TTL, mas pode ser usada para testar circuitos lógicos de 3 V a 36 V.