Jednoduchá logická sonda TTL trochu jinak
Na obrázku 1 je schéma zapojení jednoduchého bistabilního obvodu s tranzistory opačné vodivosti,
který je určen ke kontrole výstupů logických členů řady TTL. Hystereze obvodu odpovídá rozdílů
napěťových úrovní pro log. 1 a log. 0 příslušné řady TTL. Když tedy na vstup sondy přivedeme
napětí +2V nebo větší, rozsvítí se svítivá dioda D2 a bude svítit tak dlouho, dokud na vstup
sondy nepřivedeme napětí +0,8 V či menší. Tak můžeme s pomocí jednoho indikačního prvku přesně
určit jeden ze stavů, ve kterém se výstup logického členu může nacházet, či na jakou úroveň
napětí je vstup logického členu připojen.
 |
| Obrázek 1. Schéma zapojení sondy. |
Při zjišťování úrovně log. 0 na výstupu měřeného obvodu musíme nejprve rozsvítit
diodu D2, a to nejlépe přiložením hrotu sondy na kladný pól napájecího systému. Teprve potom hrot
sondy přiložíme na měřený vývod, přičemž dioda D2 musí zhasnout. Naopak, při zjišťování úrovně log. 1
na měřeném výstupu, musíme nejdříve zhasnout diodu D2, a to nejlépe přiložením hrotu sondy na záporný
pól napájecího napětí systému. Teprve potom měříme na požadovaném vývodu, přičemž se musí rozsvítit
dioda D2. Jestliže se měřený výstup nachází na nedefinované napěťové úrovni mezi log. 0 a log. 1,
nedojde po přiložení sondy s rozsvícenou diodou D2 k jejímu zhasnutí, a naopak, po přiložení sondy se
zhasnutou diodou D2, k jejímu rozsvícení. Pochopitelně, že v tomto případě musíme vyzkoušet obě dvě
možnosti.
S ohledem na rozptyl parametrů součástí nastavujeme přesně definované vstupní napěťové úrovně
pro log. 1 a log. 0 s pomocí rezistorů označených ve schématu hvězdičkou. Dělič R5/R6 nahradíme
potenciometrickým 10 až 20kΩ a jeho běžec nastavíme do poloviny odporové dráhy. Rezistor R3
nahradíme trimrem 10kΩ. Na vstup sondy přiložíme napětí +2V a trimrem otáčíme tak dlouho,
až najdeme místo, ve kterém obvod překlopí tak, že dioda D2 svítí. Potom na vstup přiložíme
napětí +0,8V a běžcem potenciometrického trimru otáčíme tak dlouho, až obvod překlopí tak, že
dioda D2 zhasne. Tento postup opakujeme tak dlouho, až obvod správně překlápí při úrovních +0,8V
a +2V na jeho vstupu. Nyní změříme odpor obou částí potenciometrického trimru a odpor zapojené
části trimru, nahrazujícího rezistor R3. Zde podotýkám, že nezáleží na celkovém odporu
potenciometrického trimru, (t.j. R5+R6), ale pouze na na zachování stejného poměru mezi R5 a R6.
Stejným způsobem můžeme nastavit i jiné vstupní napěťové útrovně i hystereze. To prakticky
znamená, že můžeme vyrobit sondu i pro jiné TTL řady, např. "H", "L", "S", "LS" mutace, či
logiky v technologii DTL, ECL, apod.
Správná činnost sondy je závislá na napájecím napětí i teplotě okolí. Tyto faktory zapřičiňují
posun vstupních napěťových úrovní. Proto se snažíme napájet sondu ze zdroje, který slouží k
napájení sledovaných obvodů a má napětí v toleranci ±5%. O teplotní závislosti můžeme
říci, že bude stejná jako u sledovaného obvodu. Výhodou uvedeného řešení je skutečnost, že svit
indikační svítivé diody D2 není ovlivňován různými úrovněmi vstupních napětí, což nemůžeme říci
o velké většině doposud uveřejňovaných zapojení jednodušších sond. Dioda buď svítí plným jasem,
ovlivněným předřadným rezistorem R7, nebo nesvítí. Další výhodou je, že i při jednoduchém
zapojení můžeme přesně nastavit úrovně vstupních napětí. Stejně tak malý vstupní proud (obrázek
2), znamená i nepatrné zatěžování měřeného obvodu.
 |
| Obrázek 2. Závislost vstupního proudu a napětí sondy. |
To může rozšířit použití sondy i na logické obvody vyrobené technologií CMOS. Vstupní tranzistor
T1 by měl mít co největší zesílení a T2 vydržet proud LED (od 10 do 20 mA). Jak bylo prakticky
vyzkoušeno, můžeme s trochou pozornosti sledovat i samostatné impulsy s dobou trvání okolo
30µs.
Celou sondu můžeme vestavět do pouzdra od obyčejného fixu nebo kuličkové tužky. Spodní díl, se
kterým se píše, opatříme kovovým hrotem a do horního umístíme svítivou diodu. Na horní straně
potom vyvedeme dvoulinku opatřenou krokodýlky pro připojení sondy na napájecí napětí.
 |
| Obrázek 3. Praktické provedení sondy. |
Publikováno:
Radioamater, godina XXXVII, broj 6, str. 183, YU ISSN 0033-8168, © Novinsko-izdavačka radna organizacija "Tehnička knjiga", Beograd, Jugoslavija, 1983
Amatérské radio, ročník XXXIV, konstrukční příloha 1985, str. 77, ISSN 0322-9572, index 46043, © Vydavatelství "Naše vojsko", Praha, ČSSR, 1985
© 1983 Djordje Zurovac, všechna práva vyhrazena.