Тестеры логического состояния — это компактные и доступные приборы, предназначенные для анализа цифровых сигналов в электронных схемах. Их основная задача — определить, находится ли сигнал в точке контроля на уровне логического нуля (0), логической единицы (1) или в промежуточной (неопределённой) зоне. Более продвинутые модели способны также индицировать конкретный уровень напряжения, фиксировать одиночные импульсы и анализировать динамически меняющиеся сигналы.
Пример схемы тестера для ТТЛ-логики
На рисунке 15.6 показана схема простого тестера, разработанного для работы с интегральными микросхемами транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ). Этот прибор чётко различает три состояния: высокий уровень («1»), низкий уровень («0») и неопределённое промежуточное состояние.
Устройство и принцип работы
Сердцем схемы являются четыре логических элемента И-НЕ. Состояние сигнала отображается с помощью трёх светодиодов: VD4 (логическая «1»), VD6 (логический «0») и VD5 (запрещённая зона). Схема также включает резисторы, диоды и конденсаторы для стабильной работы.
Тестер питается от источника постоянного тока напряжением 5 В, потребляя не более 60 мА. Его можно запитать как от отдельного блока, так и от источника питания проверяемого устройства. Для измерений используются два щупа: общий (Х2) подключается к «земле» схемы, а измерительный (X1) — к контролируемой точке.
Особенности индикации и настройки
При подаче низкочастотных импульсных сигналов светодиоды VD4 и VD6 будут мигать попеременно. На высоких частотах они будут гореть постоянно, что позволяет визуально оценить характер сигнала.
Схема практически не требует сложной настройки. Однако для достижения равномерной яркости свечения всех светодиодов может потребоваться подбор номиналов резисторов R3-R5. Светодиоды АЛI02А и диоды КД522 в схеме можно заменить на аналогичные по характеристикам, например, на КЦ523, Д9Е или другие маломощные импульсные диоды.
Альтернативный вариант индикации
Вместо отдельных светодиодов можно использовать семисегментный индикатор, как показано на рисунке 15.7. В этом случае состояние точки будет отображаться цифрами и символом:
- Цифра «0» — уровень логического нуля.
- Цифра «1» — уровень логической единицы.
- Символ «-» (дефис) — сигнал в запрещённой зоне, обрыв цепи или неподключённый щуп.
Область применения
Подобные тестеры логического состояния эффективно применяются для проверки и диагностики широкого спектра интегральных микросхем ТТЛ, включая популярные серии D1XX, KI55, KI3I и SN74XX. Они являются незаменимым инструментом при наладке, ремонте и разработке цифровых устройств.