深度剖析逻辑探针电路

　　这些简单而通用的3 LED逻辑探针电路可用于测试数字电路板，如CMOS、TTL或类似电路板，以排除IC和相关级的逻辑功能故障。

　　逻辑电平指示通过 3 个 LED 显示。几个红色 LED 用于指示逻辑高电平或逻辑低电平。绿色 LED 表示测试点存在顺序脉冲。

　　逻辑探针电路的电源来自被测电路，因此设计中不涉及单独的电池。

　　电路说明

　　逻辑探针电路使用来自单个IC 4049的逆变器/缓冲门构建。

　　3个门用于制作主逻辑高/低检波器电路，而两个门用于形成单稳态多谐振荡器电路。

　　检测逻辑电平的探头尖端通过电阻R9与栅极IC1c连接。

　　当检测到输入逻辑为高电平或逻辑1时，IC1c输出变为低电平，导致LEd2亮起。

　　同样，当在输入探头上检测到低电平或逻辑0时，串联对IC1 e和IC1f通过R4点亮LED1。

　　对于“浮动”输入电平，这意味着当逻辑探头未连接到任何东西时，电阻R1、R2、R3确保IC1c和IC1f一起保持在逻辑高电平位置。

　　横跨R2的电容C1就像一个快速动作电容，可确保IC1e输入端的脉冲形状清晰，使探头能够评估和跟踪超过1 MHz的高频逻辑输入。

　　在 C3 和 R8 的帮助下，围绕 IC1a 和 IC1b 创建的单稳态电路将短脉冲（低于 500 纳秒）提升至 15 毫秒 （0.7RC）。

　　单稳态的输入从IC1c获得，而C2为级提供与DC内容所需的隔离。

　　在正常情况下，器件R7和D1使IC1b输入保持在逻辑高电平。但是，当通过C2检测到负边沿脉冲时，IC1b输出变为高电平，迫使IC1a输出变为低电平并打开LED3。

　　二极管D1确保IC1b输入保持在低逻辑电平（超过0.7V），只要IC1a输出保持低电平。

　　上述作用抑制重复脉冲重新触发IC1b的输入，直到由于C3通过R8在大地上放电而重新触发单稳态。这使得IC1a输出变为逻辑高电平，关闭LED3。

　　不重要的电容器C4和C5可保护IC电源线免受被测电路可能产生的电压尖峰和瞬变的影响。

　　印刷电路板设计和组件覆盖

　　零件清单

　　

　　如何测试

　　要测试逻辑探头是否正常工作，请将其与5 V电源连接。此时的 3 个 LED 应保持关闭状态，探头未连接到任何电源或浮动。

　　现在，电阻R2和R3需要根据LED照明的响应进行一些调整，如下所述。

　　如果您发现 LED2 在通电时开始发光或闪烁，请尝试将 R2 值增加到 820 k，直到它停止发光。但是，当用手指触摸尖端时，LED 2

必须发光。

　　此外，尝试通过将逻辑探头接触任一电源轨来进行测试，这必须使相关 LED 亮起，并在探头接触正直流线时使 PULSE LED 闪烁。

　　在这种情况下，低衰减 LED 必须亮起，否则 R2 可能有点太大。尝试 560k 并通过重复上述过程检查更正的响应。

　　从图中可以看出，检测信号施加到CN1端子，该端子连接到NOR门，其输入又作为NOT门或逆变器连接。

　　反相信号施加到 2 个 LED。二极管根据栅极输出端的电压电平（逻辑）进行切换。

　　如果输入为高逻辑电平，则第一个栅极的输出变为低电平，激活红色LED。

　　相反，如果检测到的信号为低电平，则感测到的信号为低电平，然后该栅极的输出以高电平呈现，照亮绿色LED。

　　如果输入信号是交流或脉冲（在高电平和低电平之间不断变化），则红色和绿色LED灯都会亮起。

　　为了确认可能检测到脉冲信号，黄色 LED 在此处开始闪烁。这种闪烁是通过使用第二个和第三个NOR门C1和R4执行的，其功能类似于振荡器。

　　振荡器输出逻辑应用于作为逆变器栅极连接的第 4 个 NOR 栅极，该栅极直接负责通过给定电阻激活黄色

LED。可以看到该振荡器由第一个NOR门的输出连续触发。

　　电路图

　　

　　上述解释的逻辑测试仪探针电路的零件清单

　　- 1 个集成电路 CD4001（4 个 2 输入 NOR 栅极 CMOS 版本）- 3 个 LED（1 个红色、1 个绿色、1 个黄色

　　）- 5 个电阻器：3 个 1K （R1、R2、R3）、1 个 2.2M （R5）、1 个 4.7M （R4）

　　- 1 个常开电容：100 nF

　　3） 使用 LM339 IC 的逻辑测试仪

　　参考下面的下一个简单的3 LED逻辑探头电路，它是围绕IC LM339的3个比较器构建的。

　　LED 指示输入逻辑电压电平的 3 种不同条件。

　　电阻R1、R2、R3的工作方式类似于电阻分压器，有助于确定输入探头上的各种电压电平。

　　高于3 V的电位会导致IC1 A的输出变低，打开“高电平”LED。

　　当输入逻辑电位小于0.8 V时，IC1 B输出变为低电平，导致D2亮起。

　　如果探头液位浮动或未连接到任何电压，则会导致“FLOAT”LED 亮起。

　　当在输入端检测到某个频率时，会同时打开“高”和“低”LED，指示输入端存在振荡频率。

　　从上面的解释中我们可以理解，只需适当调整R1、R2或R3的值，就可以调整输入逻辑电压的检测电平。

　　由于IC LM339可以使用高达36 V的电源输入工作，这意味着该逻辑探头不仅限于TTL IC，而是可用于测试3 V至36 V的逻辑电路。