| 0,0 → 1,429 |
|---|
| <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd"> |
| <html> |
| <head> |
| <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"> |
| <title> TTLPROBE02A </title> |
| <meta name="keywords" content="stavebnice MLAB TTL logcká sonda modul MLAB"> |
| <meta name="description" content="Projekt MLAB, TTL logická sonda jako modul MLAB"> |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Head.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <link rel="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB.css" type="text/css" title="MLAB základní styl"> |
| <link rel="shortcut icon" type="image/x-icon" href="../../../../../Web/PIC/MLAB.ico"> |
| <script type="text/javascript" src="../../../../../Web/JS/MLAB_Menu.js"></script> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| </head> |
| |
| <body lang="cs"> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Header.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== HLAVICKA ============== --> |
| <div class="Header"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawHeader(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Menu.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== MENU ============== --> |
| <div class="Menu"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawMenu(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) menu je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| <!-- ============== TEXT ============== --> |
| <div class="Text"> |
| <p class="Title"> |
| Logická sonda – do stavebnice |
| </p> |
| <p class=Autor> |
| Milan Horkel |
| </p> |
| <p class="Subtitle"> |
| Logická sonda v podobě modulu slouží k zobrazování logických stavů H a |
| L a neurčitého stavu X TTL logiky na třech LED. Logická sonda zobrazuje |
| krátké impulsy na vstupu tak, aby byly viditelné. |
| </p> |
| <p class="Subtitle"> |
| <img width="284" height="134" src="Pictures/image001.gif" |
| alt="Pohled zhora"> |
| <img width="283" height="133" src="Pictures/image002.jpg" |
| alt="Pohled zdola"> |
| <p> |
| <a href="../TTLPROBE02A.cs.pdf"><img class="NoBorder" |
| src="../../../../../Web/PIC/FileIco_PDF.ico" |
| alt="Acrobat"> PDF verze</a> |
| </p> |
| |
| <h1> Technické parametry </h1> |
| |
| <table> |
| <tr> |
| <th> Parametr </th> |
| <th> Hodnota </th> |
| <th> Poznámka </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Napájení </td> |
| <td> +5V ±5% </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Spotřeba </td> |
| <td> cca 20mA </td> |
| <td> </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Vstupní napětí </td> |
| <td> -12V až +12V </td> |
| <td> Krátkodobě </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Vstupní proud </td> |
| <td> -200uA až +300uA </td> |
| <td> Min. cca 7.5kΩ </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Stav L </td> |
| <td> <0.8V </td> |
| <td> Stav Low </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Stav X </td> |
| <td> 0.8V .. 2.0V </td> |
| <td> Nerozhodný stav </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Stav H </td> |
| <td> >2.0V </td> |
| <td> Stav High </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> Rozměry </td> |
| <td> 51 x 16 x 5 mm </td> |
| <td> Nad nosnou deskou </td> |
| </tr> |
| </table> |
| |
| <h1> Popis konstrukce </h1> |
| |
| <h2> Úvodem </h2> |
| |
| <p> |
| Logická sonda je základní pomůcka pro práci s číslicovou technikou |
| protože umožňuje rychle zobrazovat logické stavy na měřeném místě. |
| Kromě pasivního zobrazování logických stavů je sonda schopna zobrazovat |
| i krátké impulsy (délky řádu nanosekund), které by byly přímo |
| neviditelné. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Konstrukce přímo vychází z logické sondy, která byla publikována v |
| ARA8/80 (tehdy se stavěla na soutěži Integra 1980). Logická sonda je |
| velmi jednoduchá a plně vyhovuje svými parametry i dnes po více než 20 |
| letech od svého vzniku. Zapojení je funkčně shodné s původní |
| konstrukcí, jen hodnoty součástek jsou upravené pro současnou |
| součástkovou základnu. |
| </p> |
| |
| <h2> Zapojení modulu </h2> |
| |
| <p> |
| Logická sonda má na vstupu emitorový sledovač s tranzistorem Q1, který |
| zajišťuje dostatečně vysokou vstupní impedanci sondy tak, aby sonda |
| příliš neovlivňovala testovaný obvod. K ovlivnění vždy dojde ale |
| logické obvody pracují s vysokou mírou odolnosti a tak by se chování |
| měřeného obvodu nemělo změnit. Pokud přesto ke změně dojde, je to |
| známkou toho, že je obvod chybně navržen. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Diody D1, D2 a D3 spolu s emitorovou diodou Q1 posouvají vstupní úrovně |
| o cca 1.4V tak, aby bylo možné nastavit rozhodovací úrovně pro přechod |
| mezi stavy L-X-H pomocí trimrů P1 a P2. Skutečná rozhodovací úroveň |
| hradel bývá kolem 1.4V. Dioda D4 chrání emitorový přechod tranzistoru |
| Q1 před záporným napětím a kondenzátor C1 zlepšuje dynamické chování |
| vstupního obvodu. Odpory R1 a R2 (spolu s diodami D1, D2 a D3) definují |
| klidové napětí na vstupu sondy, pokud není nikam připojena (kolem |
| 1.6V). |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="355" height="888" src="Pictures/image005.gif" |
| alt="Schéma zapojení"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Dále uvedené grafy zobrazují závislost vstupního proudu na vstupním |
| napětí (záporná hodnota znamená, že proud teče ze sondy ven) a |
| závislost rozhodovací úrovně na napájecím napětí. Obě rozhodovací |
| úrovně mají 2 čáry protože je jejich hodnota nejistá a to dvěma možnými |
| způsoby. Buď má sonda hysterezi (tedy překlápí stav v různých bodech v |
| závislosti na tom, zda napětí roste nebo klesá) – tak se chová sonda |
| osazená obvody PHILIPS 74HCT00) nebo svítí současně dvě LED (tedy začne |
| se postupně rozsvěcet stav X a teprve poté zhasínat stav H nebo L) – |
| tak se chová sonda osazená obvody ST 74HCT00. Obě varianty jsou |
| prakticky stejně použitelné. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="324" height="203" src="Pictures/image003.gif" |
| alt="V-A charakteristika vstupu"> |
| <img width="309" height="203" src="Pictures/image004.gif" |
| alt="Závislost rozhodovací úrovně na napájení"> |
| </p> |
| |
| <p> |
| Na běžce trimrů jsou připojena hradla, která detekují příslušné |
| rozhodovací úrovně a jejich výstup aktivuje monostabilní klopné obvody, |
| které přímo budí indikační LED. Monostabilní klopné obvody prodlužují |
| krátké impulsy (od délky řádu 10 nanosekund) tak, aby byly zrakem |
| viditelné (řádově desetiny sekundy). |
| </p> |
| |
| <p> |
| Dioda D8 je ochranná proti přepólování. Pozor na to, že ochranná dioda |
| ochrání sondu jen v případě, že sama vydrží. Zdroj z počítače PC |
| zapojený opačně ji zcela určitě zničí i s celou sondou a možná i s |
| kabelem. Pokud hrozí taková chyba, je vhodné sondu připojovat přes |
| malou Schottkyho diodu vkladném pólu napájení (například BAT41). Malý |
| úbytek napětí nevadí. |
| </p> |
| |
| <p> |
| <img width="314" height="117" src="Pictures/image006.gif" |
| alt="Ochrana napájení"> |
| </p> |
| |
| <h2> Mechanická konstrukce </h2> |
| |
| <p> |
| Sonda je realizována v podobě modulu projektu MLAB a je vybavena dvěma |
| šrouby pro připevnění na nosnou desku. Připevňuje se součástkami směrem |
| k nosné desce. |
| </p> |
| |
| <h1> Osazení a oživení </h1> |
| |
| <h2> Osazení </h2> |
| |
| <p> |
| <img width="403" height="162" src="Pictures/image007.jpg" |
| alt="Osazení"> |
| </p> |
| |
| <table class="Soupiska"> |
| <tr> |
| <th> Reference </th> |
| <th> Název </th> |
| <th> </th> |
| <th> Reference </th> |
| <th> Název </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="2"> Odpory R0805 </th> |
| <td></td> |
| <th colspan="2"> Tranzistory </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> R10 </td> |
| <td> 0 </td> |
| <td> </td> |
| <td> Q1 </td> |
| <td> BC817-25SMD </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> R5, R6, R9 </td> |
| <td> 330 </td> |
| <td></td> |
| <th colspan="2"> Integrované obvody </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> R1, R2, R4, R8 </td> |
| <td> 15k </td> |
| <td> </td> |
| <td> U1, U2 </td> |
| <td> 74HCT00SMD </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> R3, R7 </td> |
| <td> 27k </td> |
| <td></td> |
| <th colspan="2"> Mechanické součásti </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="2"> Odporové trimry </th> |
| <td> </td> |
| <td> J1 </td> |
| <td> JUMP2X3 </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> P1, P2 </td> |
| <td> 1k </td> |
| <td></td> |
| <td> J2 </td> |
| <td> JUMP2 </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="2"> Keramické kondenzátory C0805 </th> |
| <td> </td> |
| <th colspan="2"> Konstrukční součásti </th> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> C1 </td> |
| <td> 15pF </td> |
| <td> </td> |
| <td> 2x </td> |
| <td> Šroub M3x12, křížový, válcová hlava </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> C5, C3 </td> |
| <td> 150pF </td> |
| <td> </td> |
| <td> 2x </td> |
| <td> Podložka M3 </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> C6, C7 </td> |
| <td> 100nF </td> |
| <td> </td> |
| <td> 2x </td> |
| <td> Sloupek M3x5 </td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="2"> Tantalové kondenzátory </th> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> C2, C4, C8 </td> |
| <td> 10uF/6.3V </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <th colspan="2"> Diody </th> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> D1, D2, D3, D4 </td> |
| <td> 1N4448SMD </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> D5 </td> |
| <td> LED2mA_Green </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> D6 </td> |
| <td> LED2mA_Yellow </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> D7 </td> |
| <td> LED2mA_Red </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| <tr> |
| <td> D8 </td> |
| <td> 1N4007SMD </td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| <td></td> |
| </tr> |
| </table> |
| |
| <p> |
| LED a konektorové hřebínky se osazují z opačné strany než součásti SMD. |
| Při lakování hotové desky je třeba dát pozor na lakování trimrů. Je |
| lépe trimry nelakovat aby bylo možné pozdější nastavení rozhodovacích |
| úrovní sondy. |
| </p> |
| |
| <h2> Oživení a nastavení </h2> |
| |
| <p> |
| Nejprve postupně zvyšujeme napájecí napětí za současného měření |
| napájecího proudu. Napájecí proud by měl být cca 15mA až 20mA při |
| napětí 5V. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Pokud je spotřeba v těchto mezích je možné přistoupit k nastavení |
| rozhodovacích úrovní logické sondy. Na vstup připojíme potenciometr |
| zapojený mezi zem a napájení +5V a běžec připojíme na vstup sondy. |
| Rozhodovací úroveň mezi stavy L a X se nastavuje trimrem P2 na napětí |
| +0.8V a rozhodovací úroveň mezi stavy X a H nastavujeme trimrem P1 na |
| napětí +2.0V. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Na závěr zkontrolujeme postupným přechodem napětí na vstupu sondy mezi |
| hodnotami 0V a +5V a zpět, že dochází k přechodu mezi stavy L X H a |
| zpět při správných napětích. |
| </p> |
| |
| <h1> Uživatelský návod </h1> |
| |
| <p> |
| Sonda se vždy napájí z napájecího zdroje o napětí +5V (funguje i při |
| napětí podstatně nižším, ale pak je třeba znovu nastavit rozhodovací |
| úrovně). Měřený obvod musí mít propojen svou digitální zem se zemí |
| sondy. Toto propojení obvykle zajišťuje nosná deska na které je sonda |
| upevněna. |
| </p> |
| |
| <p> |
| Je třeba mít na paměti, že sonda není osciloskop a že není schopna |
| poskytnou spolehlivou informaci o kvalitě signálu. Reálné obvody na |
| měřené desce mohou být rušeny špičkami v napájecím napětí (jak VCC tak |
| i GND), mohou reagovat na velmi krátké a ostré impulsy na svých |
| vstupech (jednotky nanosekund) a obvykle mají jinou rozhodovací úroveň |
| než sonda. |
| </p> |
| |
| </div> |
| |
| <!-- AUTOINCLUDE START "Page/Footer.cs.ihtml" DO NOT REMOVE --> |
| <!-- ============== PATIČKA ============== --> |
| <div class="Footer"> |
| <script type="text/javascript"> |
| <!-- |
| SetRelativePath("../../../../../"); |
| DrawFooter(); |
| // --> |
| </script> |
| <noscript> |
| <p><b> Pro zobrazení (vložení) hlavičky je potřeba JavaScript </b></p> |
| </noscript> |
| </div> |
| <!-- AUTOINCLUDE END --> |
| |
| </body> |
| </html> |
