Schakeling is geplaatst op 27 januari 2005
Schakeling is aangepast op 03 juni 2014

Tester voor logische status van maximaal 4 poorten op TTL-niveau in één meting.

Doel van deze tester: in de meeste met electronica opgebouwde apparatuur worden "digitale logische schakelingen" toegepast. Denk hierbij aan bijvoorbeeld een zendergeheugen, een automatische afstemming, de afstandsbediening of digitale signaalverwerking. Vaak worden in dergelijke schakelingen Integrated Circuits uit de TTL-logica ook wel de "74-familie" genoemd toegepast. "Digitale logische schakelingen" werken met slechts twee spanningsniveaus. Er staat of helemaal geen spanning op een IN- of UIT-gang, of er staat een positieve spanning van minimaal +2,4 Volt op een aansluiting van zo'n Integrated Circuit. Bij geen spanning, spreekt men van een laag of L-niveau, en bij een +2,4 Volt spanning van een hoog of H-niveau.

Wanneer u een verstoring in een "digitale logische schakeling" wilt gaan onderzoeken om een "verdacht" Integrated Circuit te kunnen localiseren, onderzoekt u als eerste de spanningen op alle IN- en UIT-gangen. Deze schakeling is hiervoor uitermate geschikt, omdat u tegelijkertijd VIER spanning-niveaus kunt detecteren, en via een geheugen-functie met draaischakelaar eenvoudig op een LED-display af kunt lezen. Over de eigenlijke schakeling later meer.

"Digitale logische schakelingen" welke zijn opgebouwd met TTL-logica zijn namelijk kritisch voor wat betreft het herkennen van een L of een H-niveau. Zo mag een lage uitgang maximaal een spanning van +0,4 Volt voeren en moet een hoge uitgang minimaal op +2,4 Volt staan. Het gebied tussen de net genoemde waarden is VERDACHT.

Wanneer u op een pen van een TTL-Integrated Circuit en spanning van bijvoorbeeld +1,2 Volt meet, klopt er iets niet. Omdat de waarden erg kritisch zijn, kunnen deze metingen NIET worden uitgevoerd met een analoge of digitale universeelmeter. "Digitale logische schakelingen" zijn gevoelig voor statische veranderingen en kunnen hierdoor afwijkende uitkomsten geven, waarbij er dan op alle in- en uitgangen constante L of H signalen staan. Vaak wordt er ook met pulsen gewerkt, waardoor signalen snel heen en weer schakelen tussen L en H en andersom. Een Universeelmeter kan deze snelle niveau-wisselingen niet volgen. Als resultaat zal de meter een gemiddelde spanning weergeven, welke u absoluut op een dwaalspoor zet.

Meet u op een pen van een TTL-Integrated Circuit een spanning van +1,2 Volt, dan kan dat betekenen dat er iets mis is met het Integrated Circuit, maar het kan evengoed dat er op deze pen een volledig correcte pulsvormige spanning staat. Feitelijk is de enige goede manier om TTL-schakelingen na te meten door gebruik maken van een oscilloscoop. U ziet dan namelijk direct op het scherm of er een ontoelaatbare gelijkspanning of een goede pulsspanning op een pen staat.

Een groot deel van de electronica hobbyisten, bezit geen Oscilloscoop, omdat deze prijzig zijn zeker wanneer u af en toe een apparaat moet repareren is de investering in zo'n instrument een financiële blokkade. Deze schakeling is een goedkoop alternatief, met een duidelijke uitwerking.

Via een viertal meetpennen, kunt u alle pennen van een TTL-Integrated Circuit aftasten. De tester is voorzien van LED's en een "zeven-segments"-uitlezing. Op deze wijze is de grootte van de gemeten spanning onmiddellijk af te lezen in de vorm van de gestandaardiseerde symbolen L, H, of O . U hoeft dus niet steeds heen en weer kijken tussen het Integrated Circuit en een meetinstrument, maar kunt de blik steeds gericht op de pennen van het Integrated Circuit houden. Dit voorkomt kortsluitingen door een meetstift, welke van de pennen kan afglijden, en het eventueel hierdoor defect raken van een Integrated Circuit.

Een extra voordeel van deze tester voor logische status van maximaal 4 poorten op TTL-niveau in één meting is dat u zonder traagheid werkt en bij het meten op een pen waarop een pulsvormige spanning staat die snel heen en weer schakelt tussen de symbolen L en H u een duidelijke indicatie krijgt, namelijk: per kanaal een aparte PULS-LED welke zal oplichten. Hieronder staan de mogelijke uitlezingen op het zeven-segments LED-display en hun betekenis weergegeven:
L geeft een spanning die lager is dan +0,4 Volt aan, een goed laag-niveau.
O staat voor een spanning die ligt tussen de grenzen +0,4 Volt en +2,4 Volt, de verdachte waarde die aangeeft dat iets mis kan zijn.
H geeft aan dat de spanning groter is dan +2,4 Volt en er dus een goed hoog-niveau op staat.

Deze schakeling is opgebouwd uit VIER gelijksoortige delen, bestaande uit een spanningsvergelijker bestaand uit(twee als comparator ingestelde poorten van een LM339 Integrated Circuit), een weerstandsdeler, een drietal LED's voor signalering en een NAND-poort met bijbehorende LED voor de puls-detectie.

Deze delen, kunnen via de aansluitpunten IN-1, IN-2, IN-3, en IN-4 worden voorzien van een signaal. Dit signaal is dan afkomstig van de te testen poort-aansluiting uit de logische schakeling, alwaar een probleem mee is. Deze vier gelijkwaardige delen, kunnen afzonderlijk of gecombineerd de logische status "op het moment van meten" controleren en weergeven. Controle van de signalen vindt plaats via de comparatoren(IC1A t/m IC1D en IC2A t/m IC2D). De uitgangen van de comparatoren zullen de gecontroleerde status laag of hoog zichtbaar maken via LED's (LED1, LED2, LED4, LED5, LED9, LED10, LED12, LED13) welke zullen oplichten.

Wanneer de "te meten" poort(en) niet gebruikt worden, gaat het signaal na de vergelijking direct door naar één van de poorten(IC3A t/m IC3D) van Integrated Circuit 3 en zal de status-LED OPEN (LED3, LED6, LED11, LED14) oplichten. Tegelijkertijd met deze 'status'-test wordt er via de Integrated Circuit 4 en 5 gekeken of de te meten poort een PULS geeft, wanneer dat zo is dan zal de bijbehorende puls (LED7, LED8, LED15, LED16) oplichten.

Daarnaast kan het te meten poortsignaal ook via stappenschakelaar(S1) naar de decade teller(IC 6) worden gestuurd, vanuit de decade teller, wordt rechtstreeks de BCD naar 7-segment decoder/omzetter(IC7) aan gestuurd. De decoder/omzetter plaatst rechtstreeks een L, H, of O op het LED-display. De mogelijke standen van schakelaar(S1) zijn als volgt:
Stand 1 is status van INGANG-1

Stand 2 is status van INGANG-2

Stand 3 is NUL

Stand 4 is status van INGANG-3

Stand 5 is status van INGANG-4

Stand 6 is niet gebruikt

De voeding van 5 Volt moet standaard gestabiliseerd zijn en ongeveer 350 milliAmpére kunnen leveren. U kunt het beste een aparte voeding gebruiken en deze niet uit de te meten logische schakeling halen, omdat dit mogelijk foute metingen in de hand werkt.

0211.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