"Blog gönderisi seçimi" DIY aracı - kendi mantık probunuzu oluşturun
Elektronik atölyesi için mantık problarının kullanımı her zaman önemlidir. Ama bir tane satın almak yerine, neden kendinizi maliyetin bir kısmına inşa edip bir saat içinde çalışmasına izin vermiyorsunuz?
Neden bir mantık araştırmasına ihtiyacım var?
Osiloskoplar, dijital devreleri test ederken ve sorun giderirken çok kullanışlıdır. Ancak birçok insan için, fiyat etiketi (yüzlerce ila binlerce dolar) veya tezgah alanı nedeniyle bir osiloskop çözüm olmayabilir. Şahsen sahip olduğum ilk osiloskop, dar bir çalışma alanı için çok hantal olan, 70'lerden kalma eski moda bir osiloskoptu.
Kapsamı olmayanlar için (çok basit) bir çözüm var. Bu cihaz dalga formunun neye benzediğini görüntüleyemez, ancak sinyalin normal olup olmadığını size söyleyebilir.
Kapalı (0),
1'de),
Float (Z) veya
Sallanan
Bu cihaza mantık detektörü denir ve çoğu EE'nin çalışma tezgahında olması gereken bir işlevdir.
Mantık probunun avantajı, çok basit bir devre olması, çok küçük olması ve bir kalem gibi tutulabilmesidir. Aynı zamanda çok ucuz.
İlginç bir şekilde, osiloskop her zaman sinyal hattının dalgalı olup olmadığını göstermez. Bu nedenle, ölçüm fonksiyonları açısından bile mantık probları menzil dışında olma avantajına sahiptir!
Şematik diyagram
Mantık prob devresi, tek bir 4001 dört kanallı NOR geçidinden oluşur. İlk devre (U1A) bir osilatördür ve ikinci devre (U1B ve U1C) tek kararlı bir çoklu titreştiricidir (tek kararlı olarak da adlandırılır).
Mantık probunun şematik diyagramı.Yüzer giriş
Giriş herhangi bir şeye bağlı değilse (kayan), mantık kapısı U1A, R1 nedeniyle salınacaktır (VCC / 2'de merkezlenmiş çok küçük salınıma rağmen). NOR geçidi bir NOT geçidi gibi davranır (iki giriş birbirine bağlanır) ve çıkış girişe bağlanır (R1 aracılığıyla). Çıkış mantıksal yüksekse, o zaman giriş voltajı da yüksek olacaktır - ancak giriş voltajı yüksekse, çıkış voltajı düşük olmalıdır (çünkü bu bir invertördür). U1A'nın salınmasına neden olan bu "faz dışı" ayardır (salınım frekansı, direnç R1 ve U1A'nın giriş kapasitansı tarafından belirlenir).
Peki U1A salınım yaptığında ne olur (çünkü prob yüzüyor)? Salınım VDD ve GND'ye girmeyeceğinden (osiloskop üzerindeki U1A'nın çıkışına bakarsanız, VCC / 2 hakkında çok küçük bir salınım olacaktır), yeşil ve kırmızı LED'ler (sırasıyla Yüksek ve Düşük) R2 ve R3'ün boyutu kapatılabilir veya karartılabilir. U1B ve U1C, LED'e (D3) bağlı bir ters çevirme çıkış aşamasına (U1D) sahip olan tek kararlı multivibratörler olarak yapılandırılır (kapalı periyot R4 ve C2 ICfanlar tarafından belirlenir). U1A'nın çıkış voltajı düşükten yükseğe değiştiğinde, tek kararlı, giriş sinyalinin değiştiğini belirtmek için LED'i (D3) tetikler ve açar. U1A salındığında (kayan giriş ve geri besleme direnci R1 nedeniyle U1A'nın salınmasına neden olur),
Bu devre konfigürasyonu için, tek seferlik kapanma süresi yaklaşık 0,47 saniyedir.
Salınım sinyali
Prob bir salınım sinyaline bağlandığında (biri VDD ile GND arasında sallanır), sadece salınım göstergesi (D3) değil, aynı zamanda D1 ve D2 de açılır.
Not: Mantık probu ayrıca test edilen sinyalin görev döngüsünü size bildirebilir. Sinyalin yüksek görev döngüsü sinyali varsa (örneğin,% 10 kapalıyken% 90), HI LED'i (D1) LO LED'inden (D2) çok daha parlak olacaktır.
Açma / kapama sinyali
Prob AÇIK veya KAPALI sinyaline bağlandığında, salınım göstergesi (D3) tek kararlı durum tetiklenmediği için (mantık probunun giriş sinyali değişmediği için) kapanacaktır. Giriş AÇIK ise HI LED'i (D1) yanar. Giriş KAPALI ise, LO LED'i (D2) yanacaktır.
Cezalı
Probun düzgün çalışması için mantık probundaki toprak test edilen devrenin toprağına bağlanmalıdır. Bu, 0V referans pedinin devreye girdiği yerdir. Bu ped, prob toprağını test edilen devrenin toprağına bağlayabileceğiniz bir yer sağlar.
ek
Gereksinimlerinize göre, sonda konektörlü bir kutuda veya ayrı bir kalem aracında mantık probları oluşturabilirsiniz. Evrensel bir sonda kullanıyorsanız, kullanımı daha kolay olduğu için kutu versiyonu daha kullanışlıdır. Kalem versiyonu açıkça yerden tasarruf sağlar ve araç kutusuna kolayca yerleştirilebilir, ancak bu tasarımda bazı sorunlar vardır:
Güç kablosunu harici olarak kullanmalısınız (çünkü batarya cihazı çok büyütür).
Ayrıca sarkan ucu devrenin toprak noktasına bağlamanız gerekir, bu da mantık probunun kullanımını uygunsuz hale getirebilir.
İki şasi türü arasındaki farkı göstermek için iki tane yaptım, ancak kişisel olarak kutulu sürümü tercih ediyorum çünkü daha temiz ve daha kullanışlı. Yerleşik pil ve anahtar, bu üniteyi multimetreler gibi harici güç kaynaklarından da bağımsız hale getirir.
BOM-Malzeme Listesi
İnşaat kutusu versiyonu
Mantık probunun kutu versiyonunu yapmak için, şerit / PCB'yi uygun boyutta kesmek için işleme araçları, kurulum için devrede delikler, LED / konektörler için delikler ve anahtarları kesmek için freze matkapları gerekir. Bunların hepsi bir matkap ucu ile yapılabilir, ancak bir matkap presi kullanmak daha iyidir. Burada gösterilen çubuk kesiği bir şerit testere kullanılarak yapıldı ve ardından düz bir kenar elde etmek için törpülendi.
Şerit, PP3 bataryasına uyacak şekilde bir kesik içerir, çünkü batarya şerit ile proje kutusunun kapağı arasındaki boşluğa sığmaz. Proje kutusundaki deliklerle hizalamak için kenara dört adet 3 mm delik açın (3 mm kılavuz çekme vidası gereklidir).
Mimari PCB versiyonu
PCB versiyonu, altında tüm izler bulunan tek taraflı bir PCB kullanır. Küçük boyutlu PCB (75 mm x 19 mm), el tipi cihazlar için idealdir.
Ancak bu tasarımla ilgili bir sorun var. Pim alttan açığa çıkar, bu nedenle tutarken yanlış sonuçlar oluşabilir. Bu sorunu çözmek için, probu tuttuğunuzda pimlerin cildinizle temas etmemesi için elektrik bandı kullanabilir ve altını koruyabilirsiniz.
Prob, prob ucu olarak bir pogo pini kullanır; bu, test noktasına bastırılabilmesi ve probun geri çekilmesi avantajına sahiptir. Pogo pimi içindeki yay sayesinde, prob ile test noktası arasındaki temas güvenilirdir. Pogo pimi ile PCB arasındaki lehim bağlantısında sıcak tutkal veya epoksi kullanmak iyi bir fikirdir. Bunun nedeni, eğer pimler sadece lehimlenmişse, tek mekanik kuvvet, pogo pin pedi ile PCB substratı arasındaki bağdan gelir (çok güçlü değil).
Mantık araştırması kullanın
Mantık araştırmalarını kullanmak çok basittir:
Probun güç aldığından emin olun (5V ila 9V).
Prob toprağını test ettiğiniz devrenin toprağına bağlayın.
Algılama devresi.
Aşağıdaki tablo, LED'lerin kombinasyonlarını ve anlamlarını gösterir.
sonuç olarak
Mantık araştırması projesini tamamladıktan sonra, yarı iletken bir mühendis olarak artık kendi devrelerinizi test edebilir ve hatalarını ayıklayabilirsiniz. Elbette bu proje, tıpkı bir mantık analizörü gibi çoklu girişli bir devre tasarlanarak genişletilebilir. Bu şekilde, birden fazla noktayı aynı anda test edebilir ve devredeki gerçek durumu daha iyi anlayabilirsiniz.
