<!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="StyleSheet" href="../../../../../Web/CSS/MLAB_Print.css" type="text/css" media="print"><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 aL a neurčitého stavu X TTL logiky na třech LED. Logická sonda zobrazujekrátké 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 technikouprotože umožňuje rychle zobrazovat logické stavy na měřeném místě.Kromě pasivního zobrazování logických stavů je sonda schopna zobrazovati krátké impulsy (délky řádu nanosekund), které by byly přímoneviditelné.</p><p>Konstrukce přímo vychází z logické sondy, která byla publikována vARA8/80 (tehdy se stavěla na soutěži Integra 1980). Logická sonda jevelmi jednoduchá a plně vyhovuje svými parametry i dnes po více než 20letech od svého vzniku. Zapojení je funkčně shodné s původníkonstrukcí, jen hodnoty součástek jsou upravené pro současnousoučástkovou základnu.</p><h2> Zapojení modulu </h2><p>Logická sonda má na vstupu emitorový sledovač s tranzistorem Q1, kterýzajišťuje dostatečně vysokou vstupní impedanci sondy tak, aby sondapříliš neovlivňovala testovaný obvod. K ovlivnění vždy dojde alelogické obvody pracují s vysokou mírou odolnosti a tak by se chováníměřeného obvodu nemělo změnit. Pokud přesto ke změně dojde, je toznámkou toho, že je obvod chybně navržen.</p><p>Diody D1, D2 a D3 spolu s emitorovou diodou Q1 posouvají vstupní úrovněo cca 1.4V tak, aby bylo možné nastavit rozhodovací úrovně pro přechodmezi stavy L-X-H pomocí trimrů P1 a P2. Skutečná rozhodovací úroveňhradel bývá kolem 1.4V. Dioda D4 chrání emitorový přechod tranzistoruQ1 před záporným napětím a kondenzátor C1 zlepšuje dynamické chovánívstupního obvodu. Odpory R1 a R2 (spolu s diodami D1, D2 a D3) definujíklidové napětí na vstupu sondy, pokud není nikam připojena (kolem1.6V).</p><p><img width="355" height="888" src="Pictures/image005.gif"alt="Schéma zapojení"></p><p>Dále uvedené grafy zobrazují závislost vstupního proudu na vstupnímnapětí (záporná hodnota znamená, že proud teče ze sondy ven) azávislost rozhodovací úrovně na napájecím napětí. Obě rozhodovacíúrovně mají 2 čáry protože je jejich hodnota nejistá a to dvěma možnýmizpůsoby. Buď má sonda hysterezi (tedy překlápí stav v různých bodech vzávislosti na tom, zda napětí roste nebo klesá) – tak se chová sondaosazená obvody PHILIPS 74HCT00) nebo svítí současně dvě LED (tedy začnese postupně rozsvěcet stav X a teprve poté zhasínat stav H nebo L) –tak se chová sonda osazená obvody ST 74HCT00. Obě varianty jsouprakticky 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 příslušnérozhodovací úrovně a jejich výstup aktivuje monostabilní klopné obvody,které přímo budí indikační LED. Monostabilní klopné obvody prodlužujíkrátké impulsy (od délky řádu 10 nanosekund) tak, aby byly zrakemviditelné (řádově desetiny sekundy).</p><p>Dioda D8 je ochranná proti přepólování. Pozor na to, že ochranná diodaochrání sondu jen v případě, že sama vydrží. Zdroj z počítače PCzapojený opačně ji zcela určitě zničí i s celou sondou a možná i skabelem. Pokud hrozí taková chyba, je vhodné sondu připojovat přesmalou Schottkyho diodu vkladném pólu napájení (například BAT41). Malýúbytek 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 dvěmašrouby pro připevnění na nosnou desku. Připevňuje se součástkami směremk 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. Jelépe trimry nelakovat aby bylo možné pozdější nastavení rozhodovacíchúrovní sondy.</p><h2> Oživení a nastavení </h2><p>Nejprve postupně zvyšujeme napájecí napětí za současného měřenínapájecího proudu. Napájecí proud by měl být cca 15mA až 20mA přinapětí 5V.</p><p>Pokud je spotřeba v těchto mezích je možné přistoupit k nastavenírozhodovacích úrovní logické sondy. Na vstup připojíme potenciometrzapojený 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 nanapětí +2.0V.</p><p>Na závěr zkontrolujeme postupným přechodem napětí na vstupu sondy mezihodnotami 0V a +5V a zpět, že dochází k přechodu mezi stavy L X H azpět při správných napětích.</p><h1> Uživatelský návod </h1><p>Sonda se vždy napájí z napájecího zdroje o napětí +5V (funguje i přinapětí podstatně nižším, ale pak je třeba znovu nastavit rozhodovacíúrovně). Měřený obvod musí mít propojen svou digitální zem se zemísondy. Toto propojení obvykle zajišťuje nosná deska na které je sondaupevněna.</p><p>Je třeba mít na paměti, že sonda není osciloskop a že není schopnaposkytnou spolehlivou informaci o kvalitě signálu. Reálné obvody naměřené desce mohou být rušeny špičkami v napájecím napětí (jak VCC taki GND), mohou reagovat na velmi krátké a ostré impulsy na svýchvstupech (jednotky nanosekund) a obvykle mají jinou rozhodovací úroveňnež 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>