Schakeling is geplaatst op 1 november 2013
Logische tester voor TTL en CMOS.

Veelal worden om de logische STATUS in TTL- en CMOS-schakelingen te kunnen detecteren, verschillende meetinstrumenten toegepast. Deze schakeling omvat een logische-status tester voor zowel TTL als CMOS-logica. Daarnaast worden er buiten de standaard logische statussen "0" of "1" ook een drietal overige statussen gedetecteerd. Zoals het u wellicht bekend is, wordt in de TTL-logica een spanning van 0,8 Volt of lager gezien als logisch "0". Een spanning van 2 Volt of hoger zal als logisch "1" gezien worden. De spanning welke tussen 0,8 ... 2 Volt ligt, zal als ONBEPAALD of "X" aangenomen worden. In de CMOS-logica zijn voor de hiervoor beschreven 'drempels' GEEN vaste spanningswaarden aan te geven, omdat deze afhankelijk zijn van de gebruikte voedingsspanning. In het algemeen wordt gesteld dat een spanning die lager is dan 40% van de CMOS voedingspanning overeen komt met logisch "0". Een spanning van 60% van de CMOS voedingspanning komt overeen met logisch "1". Alles wat tussen 40% tot 60% van de CMOS voedingsspanning ligt is hier ONBEPAALD of "X. Deze schakelingen, moet dus alle hiervoor beschreven spanningen kunnen decteren. Door gebruik te maken van analoog comparatoren, is dit tamelijk eenvoudig te realiseren. Comparatoren van dit type, hebben een hoge ingangsimpedantie(hetgeen de stabiliteit ten goede komt) en kan het gewenste "trigger-niveau" met behulp van een spanningsdeler ingesteld worden. Het in de schakeling gebruikte Integrated Circuit (IC1) bevat een viertal Operational Ampliefiers (OAMP), welke eenvoudig als comparatoren kunnen worden ingezet. Omdat er vier OpAmps in één behuizing zijn gehuisvest, is dat ideaal voor deze tester. De niet inverterende ingangen (+) van de drie comparatoren (IC1A, IC1B en IC1C) worden gezamelijk verbonden via weerstand(R10) en condensator(C1) met het aansluitpunt TEST. Wanneer u dit aansluitpunt voorziet van een meetpen, kunt u eenvoudig een te testen-niveau aanbieden op de tester. De spanningsdeler bestaande uit de weerstanden R1* t/m R5* (het * komt verderop aan bod) wordt via het aansluitpunt REFERENTIE aangesloten op de voedingsspanning (+) van de te onderzoeken schakeling. Aansluitpunt NUL(0) moet worden verbonden met de MASSA of NUL van de te onderzoeken schakeling. Wanneer schakelaar(S) in de stand "ttl" staat, is de spanning op de inverterende ingang (-) van IC1A gelijk aan 2 Volt. Verder is de spanning op de inverterende ingang (-) van IC1B gelijk aan 0,8 Volt (hierbij moet wel worden aangetekend, dat aangenomen is dat de voedingsspanning van het te testen TTL-circuit 5 Volt is.) LET OP: van een 5 Volt voeding voor de TTL-logica mag met deze tester absoluut NIET worden afgeweken. De inverterende ingang (-) van IC1C ligt via de weerstanden (R6, R7 en R9) aan een spanning van -50 milliVolt Wanneer de spanning welke via de TEST-aansluiting binnenkomt nu hoger is dan 2 Volt, zijn de uitgangen van de drie comparatoren (IC1A, IC1B en IC1C) "hoog". Hierdoor zal de LED1 oplichten. Hetgeen de logische status""1" zal aanduiden. Ligt de spanning op de TEST-aansluiting tussen 2 en 0,8 Volt dan zullen de uitgangen van de comparatoren (IC1B en IC1C) "hoog" zijn en de uitgang van comparator (IC1A) "laag" zijn. Hierdoor zal LED2 oplichten. Hetgeen de logische status "X" oftewel ONBEPAALD zal aanduiden. Wanneer op de TEST-aansluiting een spanning tussen 0 tot 0,8 Volt staat, zullen de uitgangen van de comparatoren (IC1A en IC1B) "laag" zijn, terwijl de uitgang van comparator (IC1C) "hoog" is. Hierdoor zal LED3 oplichten. Hetgeen de logische status "0" zal aanduiden. Het kan zich ook voordoen dat de TEST-aansluiting van de tester is verbonden met met een pen van het te testen Integrated Circuit, welke intern nergens mee verbonden is. In de specificatie-bladen van Integrated Circuits, worden deze vaak aangeduid met NC oftewel Not Connectoed. Detecteert de tester zo'n aansluiting, dan zal LED4 oplichten omdat dan de niet-inverterende (+) ingangen van de comparatoren (IC1A, IC1B en IC1C) door weerstand(R8) op een niveau van -100 milliVolt worden gebracht. Voor het testen van CMOS-logica, is de eerste voorwaarde dat schakelaar(S) in de stand "cmos" staat. De werking van de schakeling blijft dan onveranderd, echter dat voor de drempelwaarden van hoog en laag geen vaste spanning gebruikt gaat worden maar 40% en 60% van de voedingsspanning waarmee de te testen schakeling van voeding wordt voorzien. Deze drempelwaarden zijn gekozen omdat deze voor alle CMOS-logica bruikbaar zijn. Wanneer u er een databoek op na slaat, zult u zien dat voor ongebufferde CMOS percentages van 30% en 70% gebruikt worden en voor gebufferde CMOS percentages van 20% en 80%. Indien u deze laatse percentages wenst aan te houden, is het voldoende om de waarden van de spanningsdeler aan te passen. Dis is de enige reden waarom de weerstanden R1 t/m R5 van een * zijn voorzien. Het aanpassen van de waarden vereist enig rekenwerk. De praktijk heeft laten zien dat de vaste percentages van 40$ en 60% goed voldoen, maar goed door de perfecte hobbyist kunnen de waarden worden aangepast. De voorgaande testen, geven u informatie over de status HOOG, LAAG, ONBEKEND of NC van een te testen Integrated Circuit pen. Omdat het ook vaak voorkomt dat er een puls-status van een Integrated Circuit pen is, moest ook deze mogelijkheid in de tester beschikbaar zijn. Dit is gerealiseerd door de vierde OpAmp niet als comparator maar als monostabiele multivibrator (MMV) in te stellen. Deze MMV wordt aangeduid met(IC1D). De MMV zal worden getriggerd door een eventueel aanwezige puls op een te testen pen van het Integrated Circuit. Indien een puls gedetecteerd is, zal LED5 gedurende 0,2 seconde oplichten. Wanneer de gedetecteerde pulsen een herhalingsfrequentie van 5 Hertz (of hoger) hebben, zal LED5 continu oplichten. Op aansluitpunt A is de ingangspuls op TTL-niveau (fanout 1) beschikbaar, zodat u hierop een frequentiemeter of iets dergelijks aan kunt sluiten. De logische tester voor TTL en CMOS zelf, moet worden voorzien van een positieve en negatieve voeding van 15 Volt. De schakeling zal minder dan 100 milliampére consumeren.
0165.png
Klik op afbeelding om gehele schakeling te zien.

Klik op de COMPONENT-LIJST knop, voor een componenten overzicht
De component informatie, is voornamelijk afkomstig uit het leveringsprogramma van Farnell (www.farnell.com) tenzij anders aangegeven.
layout.png
De afbeelding geeft de printplaat weer, gezien bovenop de componenten. De rode lijnen zijn de printbanen welke zich aan de onderkant(soldeerzijde) bij een standaard print bevinden.
Ook staan er één of meerdere BLAUWE printbanen, welke op elk uiteinde een lichtgroene vierkante vlak heeft waarna de banen als rode printbanen verdergaan. Dit zijn doorverbindingen welke handmatig op de componentenkant van de printplaat aangebracht moeten worden.


Terug naar index

Terug naar de homepage

Email deWebmaster