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3 Circuitos Úteis de Sonda Lógica Explorados

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

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

A energia para o circuito da sonda 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:

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1) Descrição do Circuito

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

3 portas são usadas para fazer o circuito detector de alta/baixa lógica principal, enquanto duas são empregadas para formar um circuito multivibrador monoestável.

A ponta da sonda 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 série IC1 e e IC1f acendem 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 garantem que o IC1c e o IC1f estejam 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 sonda avalie e rastreie até 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 nsec) para 15 ms (0,7RC) com a ajuda de C3 e R8.

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

Em situações normais, as partes R7 e D1 permitem que a entrada IC1b permaneça em nível lógico ALTO. No entanto, quando um pulso de borda negativa é detectado via C2, a saída IC1b é HIGH, forçando a saída IC1a a ficar baixa e ligar o LED3.

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

A ação acima inibe pulsos repetitivos de reativar 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 CI de possíveis picos de tensão e transitórios, provenientes do circuito em teste.

Design de PCB e sobreposição de componentes

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Lista de peças

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Como testar

Para testar o funcionamento da sonda 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 precisarão de alguns ajustes, dependendo da resposta da iluminação do LED, conforme descrito abaixo.

Se você perceber que o LED2 começa a acender ou piscar quando ligado, tente aumentar o valor de R2 para talvez 820 k, até que ele pare de acender. No entanto, o LED 2 deve acender quando a ponta é 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 acendam e faça com que o LED PULSE pisque quando a ponta de prova for tocada na linha CC positiva.

Nesta situação, o LED de desativação LOW deve acender, caso contrário, R2 pode ser um pouco grande demais. Tente 560k para ele e verifique a resposta corrigida repetindo o procedimento acima.

Em seguida, tente 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, tente reduzir o valor de R3 para 470 k, para que o brilho seja quase imperceptível.

Mas depois disso, certifique-se de verificar novamente o circuito da sonda lógica com a alimentação de 5 V, para garantir que a resposta não seja alterada de forma alguma.

2) Testador de Nível Lógico Simples e Circuito Indicador

Aqui está um circuito de sonda 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.

Sendo um circuito baseado em IC, é implementado em tecnologia CMOS, sua aplicação é mais dedicada a testar circuitos usando a mesma tecnologia.

Por: RK Singh

Operação do Circuito

A potência para o testador de porta lógica proposta é obtida do próprio circuito em teste. No entanto deve-se tomar cuidado para não colocar os terminais de potência invertidos, portanto, ao conectar 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 cor preta para o fio que vai para 0 volts. (CN3)

Detalhes operacionais da ponta de prova do testador lógico com IC 4001

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

A implementação também se torna crucial para que seja confortável de aplicar durante o teste, portanto o circuito impresso deve estar na forma alongada preferencialmente.

Observando a figura vemos que o sinal de sensoriamento é aplicado ao terminal CN1, que está 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 sentido 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 CA ou pulsante (nível de tensão variando 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 portas NOR, C1 e R4, que funciona como um oscilador.

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

Diagrama de circuito

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Lista de peças para o circuito de sonda do testador de lógica explicado acima

– 1 circuito integrado CD4001 (versão CMOS de 4 portas NOR de 2 entradas)
– 3 LEDs (1 vermelho, 1 verde, 1 amarelo
– 5 resistores: 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 LEDs abaixo, ele é construído em torno de 3 comparadores do IC LM339.

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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 inferior a 0,8 V, a saída do IC1 B fica baixa, fazendo com que o D2 acenda.

Caso o nível da sonda esteja flutuando ou não esteja 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, apropriadamente.

Como 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.

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FONTE


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