При настройке цифровых устройств часто возникает необходимость контролировать логические уровни в нескольких точках одновременно. Это позволяет выполнять анализатор. Им можно контролировать логические ТТЛ уровни 0 и 1, а также высокоимпедансное состояние в восьми точках одновременно. Принципиальная схема восьмиканального логический анализатор приведена на рис.1.
Технические характеристики:
Напряжение питания, В ............ 5 ± 0,25
Средний потребляемый ток, мА, не более ................... 100
Порог переключения:
- в состояние 1,В...................... 2,3
- в состояние 0,В......................0,6
Количество анализируемых каналов .................................. 8
Рис.1.
В данной схеме применён динамический принцип индикации и анализа: в определённый момент времени анализируется информация только с одного входа и выдаётся на один разряд индикатора, в следующий момент анализируется следующий по счёту вход и выдаётся на следующий разряд индикатора. При большой частоте смены отображения разрядов создаётся впечатление, что одновременно высвечиваются все разряды индикатора.
С тактового генератора, собранного на элементах DD3.1 и DD3.5, сигнал поступает на вход счётчика DD4, который управляет мультиплексором DD1 и дешифратором DD5. Число на выходе счётчика DD4 определяет, какой именно вход будет анализироваться, и какой разряд индикатора зажжён в данный момент времени. При таком включении микросхем со входа ХР1 информация поступает на первый разряд индикатора, со входа ХР2 на второй, и т.д.
Благодаря применению на входе анализатора мультиплексора серии 561, который позволяет коммутировать аналоговые сигналы на выходе мультиплексора (выв.3) поочерёдно появляется напряжение равное напряжению на подключённом входе.
Выход мультиплексора подключён к преобразователю уровня R1, R2, VT1, VT2, DD2.1, DD2.2. При подключении входа анализатора к цепи, в которой действует уровень логической 1, открывается транзистор VT1, на входах элемента DD2.1 появляется уровень 1, а на выходе уровень 0. Так как уровень 0 поступает на выв.4 DD2.2, то он переключается в единичное состояние.
Если на входе анализатора присутствует уровень 0, то открывается транзистор VT2, а VT1 закрыт. При этом на входе 5 DD2.2 появляется уровень 0, и элемент переключится в единичное состояние. На входах DD2.2 присутствует логический ноль, а на выходе уровень 1. Если на входе анализатора высокоомное состояние, то оба транзистора закрыты, на входах DD2.1 присутствует уровень 0 и он находится в единичном состоянии. На входах DD2.2 устанавливаются уровни 1, а выход переходит в состояние 0.
На элементах DD3.2, DD3.3, DD3.4, DD2.3, DD2.4 собран дешифратор для работы на семисегментный индикатор. Входными сигналами для него являются сигналы на выходах DD2.1 и DD2.2. Резисторы R4 - R7 ограничивают токи сегментов индикатора. Логика работы дешифратора такова: если на входе анализатора логический 0, то светятся сегменты А, В, С, D, E, F, образующие символ “0”. Если на вход подана логическая единица, то светятся сегменты А, В, С, Н, образующие символ “1.”.
При высокоомном состоянии входа засвечен сегмент G, образующий символ. При частой смене уровней 0 и 1 символы 0 и 1 сольются и на такое состояние входа будет указывать светящаяся точка возле символа “0” - “0.”. При отсутствии индикатора АЛС318А его можно заменить единичными индикаторами типа АЛС321А, соединив их соответствующим образом или же каждый разряд заменить тремя светодиодами, изменив соответственно схему дешифратора.
К анализируемым точкам схемы прибор подключается щупами ХР1 - ХР8, а ХР9, ХР10 соединяют с плюсовым и минусовым выходами источника питания соответственно. Можно использовать как источник питания проверяемого устройства, так и отдельный, в этом случае он должен обеспечивать стабильное напряжение 5В при токе нагрузки до 100 мА.
Правильно собранный анализатор в наладке не нуждается. При желании можно подобрать резисторы R4 - R7, чтобы устранить разносвечение индикатора.
Указанные на схеме микросхемы DD2 - DD5 можно заменить на аналогичные серии ТТЛ, можно также при изменении схемы применить их функциональные аналоги. К561КП2 можно заменить на К564КП2. Транзисторы VT1, VT2 - любые кремниевые соответствующей структуры.
А. Фомин
