Info Guide #10 30 апреля 2007

Железо

DIY - Схема анализатора состояния TTL вывода.

     Анализатор состояния TTL вывода

   Схема  создавалась для стенда испытания
Z80. Впрочем, и для других чипов,у которых
возможны все 4 состояния вывода.
   Уже не помню, как пришла идея по поводу
определения четвёртого состояния,о котором
сходу  и не подумаешь... Это состояние вы─
вода, когда  он  является входом. Но кроме
непосредственно входов, которые у всех чи─
пов есть, у некоторых сложных чипов такими
входами  могут стать выходы. В этом смысле
схема удобна распознованием подобных моме─
нтов. Правда,я не тестировал её на "живых"
представителях столь сложных чипов. И есть
вероятность, что у них (или у некоторых из
них) состояние  Z идентично состоянию вхо─
да. Тогда у таких чипов 3 состояния, кото─
рые уже не "0","1" и "Z", а "0", "1" и "I"
(от слова IN).
   Как  известно, у  некоторых серий входы
реализованы  на  полевых транзисторах. И у
некоторых  современных серий тоже. По сути
это  Z-состояние вывода, если он ничем бо─
льше не смещён. Конечно, такой вход  будет
определяться  как  Z, и, кроме  того, сама
схема  анализатора его наверняка сместит /
переключит в состояние логического "0",что
надо учитывать в процессе использования.Но
если  вход не полевой и требует вытекающий
на минус ("0") ток,то наверняка он не смо─
жет переключиться  в состояние логического
нуля, нагруженный  входом индикатора (осо─
бенно  старые и быстрые серии). Но оказав─
шись смещённым на минус,он будет более чу─
вствителен к помехам, и это надо учитывать
в работе.
   Используются 2 ключа на высокочастотных
транзисторах  с большим коэффициентом уси─
ления, благодаря чему требуется слабый ток
логической  единицы или входа для срабаты─
вания  и индикации  этих состояний. Пороги
определяются  делителями баз транзисторов.
Индикация "0" включается эмиттерным повто─
рителем, через  пороговый  ключ, смещённый
кремниевым диодом. Благодаря этому требуе─
тся слабый ток нуля для его определения.
   Входное  сопротивление служит, по сути,
для уменьшения потерь крутых фронтов импу─
льсов, и входной резистор должен быть мак─
симально  близок  к щупу (или являться его
частью). Один  диод шунтирует ключ - инди─
кацию состояния входа,если уровень соотве─
тствует логической единице.Другой помогает
прикрыть светодиод, показывающий Z-состоя─
ние. Это происходит автоматически, при на─
личии токов по другим светодиодам.Они шун─
тируют зелёный, так как у него бОльшее на─
пряжение свечения, и плюс к этому - смеще─
ние/падение на диоде.Резистор призакрывает
базу  повторителя, для  улучшения детекции
логического нуля.Использование германиевых
приборов (их слабого  напряжения смещения)
отчасти упростило схему.


























   Как  видно из схемы, она потребляет ме─
нее 1 мА. Удобно выполнить её в виде напё─
рстка (не к словам - размер платки) с тре─
мя батарейками.Тогда следует заменить плю─
совые 100 кОм на 75 кОм, исключить 100 Ом,
конденсатор (поставив выключатель), и уме─
ньшить 3.3 кОм до 3 кОм. Крокодильчики уже
не  понадобятся... Учитывая маленькие раз─
меры  светодиодов, им вполне хватит 1 мА в
домашних условиях... Германиевые диоды мо─
жно заменить  на слаботочные Шотки, хотя я
не встречал слабее 1N5817, разве что в со─
товых телефонах... Германиевые транзисторы
- фактически любые, кроме  самых старых, у
которых  ещё  может быть  усиление  меньше
указанного... Следует  использовать свето─
диоды с указанными цветами, либо - кто со─
ображает - модифицировать  схему  "по вку─
су", поскольку  в ней используется разница
напряжений свечения у разных по цвету све─
тодиодов.
   Эту схему нельзя назвать серьёзной,хотя
для исследований цифровых схем и чипов мо─
жет пригодиться. Но проанализировать импу─
льсный  сигнал  на выводе она нормально не
позволит: чисто условность...

                        By KSA-7G 27.4.2007