自制邏輯檢測器

邏輯檢測器在數(shù)字電路的試驗與制作中是一件非常實用的小儀器，雖然市售有各種邏輯測試筆，但因其電路簡單，成本很低，更適合自制。

數(shù)字電路的邏輯電平一般具有“三態(tài)”，即高電平H(“1”)、低電平L(“0”)、高阻抗Z三種狀態(tài)。利用邏輯檢測器對三態(tài)狀況的檢測，可以判定數(shù)字電路的工作狀態(tài)，以及印刷電路板上斷線、短路、接觸不良等所造成的高、低電平不能確定的狀態(tài)，而這些故障有時用萬用表或示波器是難以檢測的。

—般的邏輯電平表現(xiàn)為“1”和“0”(“H”和“L”)，但實際上從時間軸來看有四種狀態(tài)如圖。

“H”或“L”的靜止?fàn)顟B(tài)。

“H”和“L”不斷變化的狀態(tài)(時鐘波形)。

在“L”電平中有單個短時的“H”電平脈沖(正脈沖)存在，或相反，有單個短時的“L”電平脈沖C負脈沖存在。

高阻抗?fàn)顟B(tài)。

常見的邏輯檢測器可以檢測數(shù)百ms的“H”和“L”電平，以及時鐘脈沖，但以數(shù)百μs至數(shù)十ns的單個脈沖，則需用存儲示波器或邏輯分析儀來檢測。

本次制作的邏輯檢測器的設(shè)計目標(biāo)是在高、低電平檢測的基礎(chǔ)上增加正、負脈沖的檢測功能。檢測器電路見圖1。整個電路采用了一只六反相器74HC04及四只發(fā)光二極管。

圖1中的a、b部分即是為檢測正、負脈沖而增加的單穩(wěn)多諧振蕩器，將數(shù)十ns的單個脈沖延時到人眼可分辨的程度。其原理是用輸入脈沖對1000p電容充電，充入的電荷將維持一段“H”的時間，從而使LED點亮。LED1用于指示負脈沖，LED2指示正脈沖;當(dāng)輸入為時鐘脈沖時，這兩個LED都將連續(xù)閃亮。LED3用于低電平指示，LED4用于高電平指示。

因為在輸入電路設(shè)有上拉電阻(22K)，所以可對應(yīng)所有TTL電平。

這個邏輯檢測器自身不設(shè)電源，而從被測電路獲取+5V電源。電源及信號的輸入最好選購專用的成品測試桿(帶伸縮鉤的)，若采用鱷魚夾或萬用表測試桿，容易造成被測電路短路。

這個簡單的檢測器，在調(diào)試單片機時確認(rèn)CS端子信號、或確認(rèn)傳感器輸出信號的有無、或確認(rèn)外界干擾對門電路的誤觸發(fā)等都可發(fā)揮作用。