Импульсный зонд для контроля цифровых схем

Импульсный зонд для контроля цифровых схем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

«»788054 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2002.78 (21) 2581252/18-21 с присоединением заявим М (23) Приоритет

Опубликовано 15.1280, Бюллетень 4- 4б

Дата опубликования описания 15,1 2,.80 (5I)M. Кл.

G R 31/28

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УА< 621 ° 374 (088. 8) (72) Авторы изобретения

И.П.Сколецкий и A.Á,Àðàðàòîâ (71) Заявитель

Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ЗОНД ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ЦИФРОВЫХ СХЕМ

Изобретение относится к вычислительной технике, в .частности к импульсным устройствам,и может быть использовано для отыскания наиболее часто встречающихся неисправностей цифровых 5 вычислительных, измерительных или управляющих устройств.

Известен испытатель цифровых интегральных схем, содержащий триггер, управляющий кнопочный контакт,форми- 10 рователн разнополярных импульсов,индикатор нулевого уровня выходной шины и кнопочный переключатель выбора полярности выходного импульса (1).

Недостатками известного устройства1с являются невысокие эксплуатационные характеристики и значительное влияние на контролируемую схему.

Известен логический зонд, содержащий триггер, кнопку,два одновибратора, ® два формирователя разнополярных импульсов и диодную схему сторон (2).

Недостатком является влияние зонда иа контролируемую схему, поскольку всегда формируются два импульсапроти-2з воположной полярности.

Цель изобретения - повышение достоверности функционирования.

Цель достигается тем,что в импульсный зонд для контроля цифровых схем, 3 содержащий пусковое устройство, выход . которого подключен ко входной клемме генератора одиночных импульсов, выходная клемма которого подключена к первым;входЮ4 двух формирователей раэнополярных импульсов, выходы которых через диодную схему сборки подключены к выходной шине импульсного зонда,а ко вторым входам двух формирователей разнополярных импульсов подключены входы блока индикации, введены дискриминатор логического уровня и элемент задержки,вход которого подключен к выходной шине, выход — ко входу дискриминатора логического уровня,выходы которого подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов.

Кроме того,с целью упрощения устройства,в импульсном зонде генератор одиночных импульсов выполнен в виде идущего мультивибратора, содержащего резисторы, диод, конденсатор и три элемента И-НЕ,причем первый вход первого элемента И-HE подключен к входам второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к выходной клемме генератора одиночных импульсов,и к выхо ду третьего элемента И-НЕ,входы которого подключены через резистор к об788054 щей шине и через конденсатор к точке соединения первых выводов диода и резистора,вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к входной клемме генератора одиночных импульсов.

На фиг. 1 представлена функциональ,ная схема импульсного зонда на фиг.2

1временные диаграммы.

Импульсный зонд содержит пусковое устройство l,выход которого подключен ко входной клемме 2 генератора одиночных импульсов 3, выходная клемма которого 4 подключена к первым входам двух формирователей разнополярных импульсов 5 - 6, выходы которых 1» через диодную схему сборки 7 подключены к выходной шине импульсного зонда 8, а ко вторым входам двух формирователей разнополярных импульсов 5 и 6 подключены входы блока индикации Я©

9, дискриминатор логического уровня

10 и элемент задержки ll, вход которого подключен к выходной шине 8 а выход — ко входу дискриминатора логического уровня 10, выходы которого

12 и 13 подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов 5 и 6.

В импульсном зонде генератор одиночных импульсов выполнен в виде жду-, щего мультивибратора, содержащего резисторы, диод, конденсатор и три элемента И-НЕ, причем первый вход, первого элемента И-НЕ 14 подключен к входам второго элемента И-НЕ 15, выход которого подключен к выходной клемме генератора одиночных импульсов 4, и к выходу третьего элемента И-НЕ 16 входы которого подключены через резистор 17 к общей шине и через конденсатор 18 к точке соединения пер- ф3 вых выводов диода 19 и резистора 20, вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента И-ЯЕ 14, второй вход которого подключен к входной клемме 2 генератора одиночных импуль- „

cos 3. Элементы 14 16 образуют одно вибратор.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутст- go вии .электрического контакта. выходной шины 8 с контрольной точкой схемы) ( вход дискриминатора 10 находится под низким потенциалом. При этом на обоих выходах дискриминатора 10 будут нулевые уровни. Ввиду этого формирователи

5 и б отключены от генератора одиноч.ных импульсов 3, а индикаторы блока индикации 9 не светятся.

При наличии электрического контакта выходной шйны, 8 зонда с контроль- ф} ной точкой схемы зонд автоматически перестраивается в; эависимости.от следующих возможных случаев.

Контрольная точка имеет нулевой; уровень сигнала. 65

При этом на выходе 12 дискриминатора 10, будет единичный уровень. На выходе 13 дискриминатора 10 будет, как и Hà его входе, нулевой уровень.

Таким образом, к формированию импульса подготовлен формирователь 5, а кроме того включается вентиль 21, что приводит к свечению индикатора 22 нулевого уровня (зеленый светодиод).

При срабатывании пускового устройства генератор 3 вырабатывает импульс (до 300 нс) положительной полярности, Который,поступая на подготовленный работе формирователь 5, усиливается по мощности и через диод схемы сборки

7 поступает" на выходную шину 8 зонда.

Ввиду того, что этот же импульс попадает и на вход дискриминатора 10, что может вызвать укорачивание или пропадание импульса, применена схема задержки 11, т.е. вырабатываемый зондом импульс положительной полярности попадает на вход дискриминатора с задержкой, которая несколько больше длительности вырабатываемого импульса.

Контрольная точка имеет единичный уровень.

При этом уровни на выходах 12 и

13 меняются на противоположные, а

1 это приводит к подготовке к работе формирователя 6 и индикации единичного уровня контрольной точки посредством свечения индикатора 23 (красный светодиод) .Импульс от генератора

3, умощненный Формирователем 6, поступает в виде импульса отрицательной полярности на выход 8 зонда. Как и в предыдущем случае элемент задержки

11 препятствует укорачиванию и пропаданию импульса.

В обоих рассмотренных случаях до момента формирования импульса зонд не оказывает влияния на контролируемую схему. Токи зонда (втекающий и вытекающий} оказываются не больше суммы входных токов эмиттерного повторителя и микросхемы дискриминатора 10. Что касается формирователей 5 и 6, то диод схемы диодной сборки 7 отсекает входную цепь при единичном уровне сигнала, а запертый выходной транзистор формирователя 6 — при нулевом уровне в контрольной точке.

Контрольная точка, представляющая собой соединение двух или нескольких микросхем, имеет нерабочий уровень.

В этом случае дискриминатор 10 îñтается в исходном состоянии и индика- торы 22 и 23 не светятся. Необходимо испольэовать другую контрольную точку схемы.

Контрольная точка схемы представляет собой свободный вход микросхемы., При этом дискриминатор 10 также остается в исходном состоянии., однако для формирования импульса нужной полярности в этой точке, необходимо соединить ее через резистор (до 1 к) . 788054 либо с общей шиной, либо с шиноя питания.

Непрерывная генерация в контрольной точке.

При этом на обоих выходах дискриминатора 10 появляются попеременно противоположные уровни и оба светодиода 22 и 23 блока индикации 9 светятся вполнакала (нормальная работа зонда невозможна) .

Генератор одиночных импульсов в предложенном зонде выполнен на базе одновибратора, причем в его дифференцирующую времязадающую цепь 17, 18 включена параллельная диодно-резисторная цепочка 19, 20 так,что через нее

1 существляется быстрый заряд и сравительно медленный разряд времязадающего конденсатора 18.

В исходном состоянии клемма 2 генератора 3 имеет единичный уровень, а вход элемента 16 — нулевой, так как 2О сопротивление резистора 17 не превы.шает 800 См. На выходе элемента 14 нулевой уровень, конденсатор 18 разряжен и одновибратор на элементах

14, 16 подготовлен к работе. При подаче на вход одновибратора кратковременного нулевого уровня элемент 14 переключается и конденсатор 18 начинает заряжаться через цепочку 19, 20 и резистор 17. В момЕнт начала заряда конденсатора открывается элемент 16, который нулевым уровнем на своем выходе поддерживает единичный сигнал на выходе элемента 14, и конденсатор 18 продолжает заряжаться. Поскольку длительность выходного импульса одно- З5 вибраторов 14,26 меньше времени -Ь,, дребезга (звена) замыкающего контакта 1 пускового устройства, обычно составляющего десятки мс,то в случае отсутствия диодно-резисторной цепоч- 4({) ки 19, 20 конденсатор 18 успевал бы разряжаться эа время L> паразитных импульсов дребезга, и, вновь заряжаясь, формировал бы за время одного нажатия кнопки серию случайно расположенных импульсов.

Так как в предложенной схеме разряд конденсатора о, осуществляется через резистор 20, величина которого в 3050 раз больше прямого сопротивления gp диода 19, то за короткие промежутки времени Г соответствующие паразитным импульсам дребезга, ока ие успевает разрядиться и подготовить одновибратор к формированию нового импуль-55 са. Согласующий элемент 15 служит для инвертирования отрицательного импульса одновибратора 14, 16 перед. подачей

его на входные вентили формирователей

5 и 6. В качестве пускового устрой-, ства могут быть использованы кнопка 40 или бесконтактная схема (тактильночувствительная или светочувствительная):

Пусковое (светочувствительное) устройство 1 работает следующим образом.

В исходном состоянии при освещении фоторезистора его сопротивление мало по сравнению с сопротивлением резистора и вход генератора 3 находится под единичным уровнем. При кратковременном прерывании светового потока сопротивление фоторезистора возрастает и на вход генератора 3 поступает нулевой потенциал, генератор 3 вырабатывает одиночный импульс. Вновь открывая доступ света к фоторезистору, подготавливают генератор 3 к очередному импульсу .

Формула изобретения

1. Импульсный зонд для контроля цифровых схем, содержащий пусковое устройство, выход которого подключен ко входной клемме генератора одиночных импульсов, выходная клемма которого подключена к первым входам двух формирователей раэнополярных импульсов, .выходы которых через диодную схему сборки подключены к выходной шине импульсного зонда, а ко вторым входам двух формирователей разнополярных .импульсов подключены входЫ блока индикации, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности функционирования, в него введены дискриминатор логического уровня и элемент задержки, вход которого подключен к выходной шине, выход — ко вхрду дискриминатора логического уровни, выходы которого подключены ко вторым входам формирователей разнополярных импульсов.

2. Импульсный зонд по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения затрат на оборудование, генератор одиночных импульсов выполнен в виде ждущего мультивибратора, содержащего резисторы, диод,конденсатор и три элемента И-ЙЕ,причем первый вход первого элемента И-НЕ подключен к входам второго элемента И-НЕ, выход которого подклк,чен к выходной клемме генератора одиночных импульсов, и к выходу третьего элемента И-НЕ, входы которого подключены через резистор к общей шине и через конденсатор к точке соединения первых выводов диода и резистора, вторые выводы которых подключены к выходу первого элемента

И-НЕ, второй вход которого подключен к входной клемме генератора одиночных импульсов.

Источники информации, йринятые во внимание при экспертизе

1. Испытатель цифровых интегрирую- щих схем ИЦИС. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 1976..

2.. Радио, 1977, Р 11, с.29 рис. 2.

788054.

Составитель Т. Пешков

Техред A. Ъч Корректор М. Коста. Редактор Н. Кешеля

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 8346/54 Тираж 1019 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР no делам изобретений и открытиЯ

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5