Логический пробник


Предыдущая | Следующая

Логический пробник
Логический пробник (рис. 2.6) предназначен специально для тестирования логических состояний и импульсов в цифровых схемах. Он не требует никакой интерпретации напряжений. При правильном подключении к схеме светодиоды логического пробника покажут наличие Н-уровня (High), L-уровня (Low) или импульсов (Pulse). Имеется переключатель для работы с ТТЛ- или с МОП-микросхемами. Есть также переключатель, с помощью которого можно обнаружить импульсы разных типов. Установка переключателя на Pulse показывает наличие потока импульсов, а установка на MEM определяет одиночный импульс и сохраняет его.
Для считывания состояний логическим пробником его необходимо подключить к схеме двумя проводниками, так как он должен учитывать тип измеряемого напряжения. Большинство микросхем имеет напряжение питания + 5 В, поэтому чаще всего логический пробник подключается именно к этому напряжению. Однако иногда напряжение питания составляет +15 В, и логический пробник следует подключить к этому напряжению. При неправильном подключении показания логического пробника будут неправильными, так как он будет определять Н- и L-уровни, пропорциональные неправильному напряжению. При подключении двух проводников к компьютеру логический пробник становится схемой компьютера и получает питание от его блока питания.
Показания логического пробника видны на светодиодах, но некоторые из пробников имеют также звуковой выход. Когда один из тонов назначен Н-уровню, а другой L-уровню, вы можете не смотреть на светодиоды, а сосредоточиться на правильной работе с зондом пробника. Такой способ оказывается быстрее и безопаснее. Вероятность соскальзывания зонда и короткого замыкания уменьшается.
Обычно имеются по одному светодиоду и два звуковых тона для Н- и L-уровня. Отметим отсутствие показания для высокоимпедансного состояния. Если контакт находится в таком состоянии, пробник не включает светодиод и звука нет. Напомним, что логическим пробником осуществляется повторная проверка контактов, находящихся в высокоимпедансном состоянии, и последнее слово остаётся за ним.

 

VOM показывает высокоимпедансное состояние, а пробник — логический уровень, следует принимать показания логического пробника.
Многие логические пробники имеют три светодиода, которые могут показать семь комбинаций (табл. 2.1). Рассмотрим их несколько подробнее. В первой комбинации выключены все три светодиода. Это означает, что логический пробник неправильно подключен к компьютеру или что тест-точка «оторвана» от схемы. Возможно также, что тест-точка находится в высокоимпедансном состоянии; при этом на нее действует статическое напряжение, но оно не определено для логического пробника и он не может показать такое «нелогическое» напряжение. VOM распознает его, так как он реагирует на любое напряжение (аналоговое, цифровое, определенное или статическое).
Вторая ситуация возникает, когда логический пробник касается точки с Н-уровнем. Этот уровень действует в точке постоянно, и изменений сигнала нет.
Третья ситуация аналогична предыдущей, но точка имеет устойчивый L-уровень без всяких импульсных переходов.
Следующие показания являются комбинациями Pulse и логических состояний. Когда включены светодиоды Pulse и Н-уровня, в тест-точке имеется поток отрицательных импульсов. Когда же включены светодиоды Pulse и L-уровня, в тест-точке действует поток положительных импульсов.
Таблица 2.1. Интерпретация показаний логического пробника
Поясним термины «импульс» и «пьедестал», обратившись к прямоугольному сигналу на рис. 2.7. Низ сигнала соответствует О В, а верх +5 В. Временной интервал в наносекундах нахождения сигнала на Н-или L-уровне называется длительностью уровня. В симметричном прямоугольном сигнале длительности Н-и L-уровней одинаковы и коэффициент заполнения равен 50%.
Когда коэффициент заполнения отличается от 50%, сигнал перестает быть симметричным. Если, например, сигнал имеет длительность Н-уровня 75%, а L-уровня 25%, он становится несимметричным. В этом случае L-уровень превращается в импульс, а Н-уровень приобретает смысл «пьедестала» этого импульса. Отрицательные и положительные импульсы показаны на рис. 2.8.
Комбинации 5 и 3 в табл. 2.1 показывают, что есть поток несимметричных импульсов, основание которых в каждом цикле соответствует Н- или L-уровню. На практике эти комбинации просто означают наличие импульсного сигнала, а факт отрицательных или положительных импульсов обычно игнорируется.
Рассмотренные пять комбинаций показывают основные состояния тест-точки (Н-уровень, L-уровень и импульсы), но логический пробник может показать еще две комбинации, которые позволяют грубо оценить частоту импульсов.
Три светодиода могут показать примерную частоту импульсного сигнала в тест-точке. Если частота меньше 100 кГц, включены все три светодиода. При коэффициенте заполнения 50% включены оба светодиода логических уровней, а светодиод Pulse показывает наличие импульсов. Оценка частоты логическим пробником неточна, но иногда приблизительное знание частоты оказывается полезным.
При типичной для компьютеров частоте выше 100 кГц обычный логический пробник не успевает реагировать на Н- и L-уровни. В этом случае включен только светодиод Pulse. Сообщение о наличии в точке высокочастотного импульсного сигнала часто оказывается важным.

 

 Поиск и устранение неисправностей в персональных компьютерах