CN203551739U

CN203551739U - 简易多功能逻辑测试笔

Info

Publication number: CN203551739U
Application number: CN201320622018.6U
Authority: CN
Inventors: 张明金; 张江伟
Original assignee: Xuzhou College of Industrial Technology
Current assignee: Xuzhou College of Industrial Technology
Priority date: 2013-10-09
Filing date: 2013-10-09
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-10-09

Abstract

本实用新型公开了一种简易多功能逻辑测试笔，涉及仪表测试技术领域。该测试笔有一对输入的各种波形进行整形和变换成标准方波脉冲的施密特触发电路，与施密特触发电路连接对高、低电平进行测量显示的电平显示电路，与显示电路连接对前级输入的脉冲信号进行分频的多级分频电路，与多级分频电路连接的时钟开关电路，与多级分频电路连接的输出选择电路。优点：操作简单，成本低，可测试信号的高、低电平，可测脉冲信号频率范围，可输出低频脉冲信号，可多个级联扩大量程。

Description

简易多功能逻辑测试笔

技术领域

本实用新型涉及仪表测试技术领域，具体是一种简易多功能逻辑测试笔。

背景技术

数字电子技术及微控器技术的发展，使绝大部分电子设备都已经数字化，数字电路主要关注的是高低电平及脉冲信号的频率；目前对数据电路进行简单测的仪器——逻辑笔，大都采用三个LED灯设计，只能测试信号的高电平、低电平或高阻；或者对脉冲信号有反应，知道是脉冲信号，但不能反应信号频率的大概范围；要测量信号的具体频率，一般要另外使用频率计或示波器等价格贵、携带不方便的仪器。并且在对电路检修与初步调试时，往往并不需要知道准确的频率，只需要判断一个大概的范围。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种简易多功能逻辑测试笔，既可以测试信号的高、低电平，还可以估算脉冲信号的频率范围，并且还可以当作低频信号发生器使用。

本实用新型是用如下技术方案实现的：一种简易多功能逻辑测试笔，包括对输入的各种波形进行整形和变换成标准方波脉冲的施密特触发电路，与施密特触发电路连接对高、低电平进行测量显示的电平显示电路，与电平显示电路连接对前级输入的脉冲信号进行分频的多级分频电路，与多级分频电路连接的时钟开关电路，与多级分频电路连接的输出选择电路。

本实用新型的有益效果是：简单易用、可测试信号高、低电平，可测脉冲频率，可输出低频脉冲信号，可多个级联扩大量程。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种简易多功能逻辑测试笔有一对输入的各种波形进行整形，变换成标准方波脉冲的施密特触发电路，与施密特触发电路连接对高、低电平进行测量显示的电平显示电路，与电平显示电路连接对前级输入的脉冲信号进行分频的多级分频电路，与多级分频电路连接的时钟开关电路，与多级分频电路连接的输出选择电路。

如图2所示，所述的施密特触发电路包括三极管VT₁、VT₂以及电阻R ₁~R ₇；三极管VT₁的基极作为输入端，电阻R ₁接于电源正极与三极管VT₁的基极之间，电阻R ₂接于三极管VT₁的基极与地之间，电阻R ₃接于电源正极与三极管VT₁的集电极之间，电阻R ₄接于三极管VT₁的发射极与地之间，电阻R ₅接于三极管VT₁的集电极与三极管VT₂的基极之间，电阻R ₆接于三极管VT₂的基极与地之间；三极管VT₂的基极连接电阻R ₅、R ₆的公共端，三极管VT₂的集电极通过电阻R ₇接电源正极，三极管VT_1、VT₂的发射极连接通过电阻R ₄接地；所述的电平显示电路包括三极管VT₃、电阻R ₈~R ₁₀以及发光二极管LED₁；电阻R ₈、R ₉连接在三极管VT₂的集电极和地之间；三极管VT₃的基极连接电阻R _,8、R ₉的公共端，三极管VT₃的发射极接地，三极管VT₃的集电极通过串联的电阻R _,8、发光二极管LED₁接电源正极；所述的多级分频电路采用由时钟分频芯片CD4060构成的14级分频电路；时钟分频芯片CD4060的16管脚接电源，12管脚通过开关S₂接电源或地；所述的时钟开关电路包括开关S₁和振荡晶振电路；开关S₁并联在时钟分频芯片CD4060的8、10管脚之间，振荡晶振电路并联在开关S₁的两端；所述的输出选择电路包括旋转开关S₃、电阻R ₁₂以及发光二极管LED₂；旋转开关S₃对应与时钟分频芯片CD4060的1、2、3、4、5、6、7、13、14、15管脚连接，旋转开关S₃的动接点通过串联电阻R ₁₂、发光二极管LED₂接电源。

开关S₂为复位开关，S₂接低电平时，逻辑测试笔工作；S₂接高电平时，逻辑测试笔复位，输出Q₄～Q₁₀、Q₁₂～Q₁₄高电平，发光二极管LED₂不亮。

功能1：开关S ₁ 闭合——用于电平与时钟信号测量。

当S₁接低电平时，阻断了反馈，使由XTAL、C ₁、C ₂、R ₁₁构成的振荡电路不工作，同时对后边的电路不产生影响。

三极管VT₁、VT₂、电阻R ₁~R ₇构成施密特触发电路，对于5V的电源电压，当输入高于1.9V电平时，输出为高电平；当输入低于1V电平，输出为低电平。其回差电压为0.9V；施密特触发电路对输入的各种波形进行整形，变换成标准的脉冲信号。

三极管VT₃、电阻R ₈、R ₉构成共发射极反相电路，当输入被测信号为低电平时，反相器输出为高电平，发光二极LED₁截止，不亮；当被测信号为高电平时，反相输出为低电平，发光二极LED₁导通，亮。这样可以进行简单的电平测量显示。

对变化的时钟信号，通过三极管VT₁、VT₂构成的施密特触发器进行整形，再经VT₃构成的反相器倒相后送入时钟分频芯片CD4060，经其多级分频，再通过旋转开关S₃接发光二极管LED₂，通过人的眼睛大致判断发二极管LED₂的闪烁频率，最终估算出输入信号的大致频率。

例如：如果将旋转开关S₃接Q₁₄时，通过人的眼睛能观察到发光二极LED₂每秒闪烁一次，即1Hz左右；因其经过了14级分频，所以最终可以估算出输入信号的频率大致为：1×2¹⁴=16384Hz，即16kHz左右。

考虑到人的眼睛的临界闪烁频率一般在10Hz；所以该电路可以通过估算测试的最高频率为10×2¹⁴=163840≈160kHz；如果超过范围，也可多个级联使用。

功能2：S ₁ 断开——简易时钟信号源

S₁断开，由XTAL、C ₁、C ₂、R ₁₁构成的振荡电路工作，产生32.768kHz时钟信号；然后经时钟分频芯片CD4060多级分频，最终会在Q₁₄产生频率为2Hz的时钟信号，Q₁₃→4Hz、Q₁₂→8Hz…、Q₄→32768/(2⁴)=2048Hz；工作中要检修电路时，可以根据需要，通过旋转开关S₃选择合适的时钟信号对电路进行测试。如果需要更高的信号频率，可通过更换晶振XTAL实现。

工作过程：开关S₂用于系统复位；开关S₁用于测量功能及低频信号发生器功能选择开关。测试时S₁闭合，由 VT₁、VT₂构成的施密特触发电路，对输入的各种波形进行整形，变换成标准的方波脉冲，VT₃构成反相电路，驱动发光二极管LED₁，对高、低电平进行测量显示：高电平亮，低电平不亮；时钟分频芯片CD4060为14级分频电路，对前级输入的脉冲信号进行分频，再通过旋转开关S₃，驱动发光二极管LED₂，通过人的眼睛可分辨的LED₂闪烁，结合不同的分频挡位，估算脉冲信号的大概频率范围；S₂接低电平时，时钟分频芯片CD4060对晶振产生的32768Hz标准信号进行分频，通过旋转开关S₃可以输出不同频率的脉冲信号用于测试。

Claims

1.一种简易多功能逻辑测试笔，其特征在于：包括对输入的各种波形进行整形和变换成标准方波脉冲的施密特触发电路，与施密特触发电路连接对高、低电平进行测量显示的电平显示电路，与显示电路连接对前级输入的脉冲信号进行分频的多级分频电路，与多级分频电路连接的时钟开关电路，与多级分频电路连接的输出选择电路。

2.根据权利要求1所述的简易多功能逻辑测试笔，其特征在于：所述的施密特触发电路包括三极管VT₁、VT₂以及电阻R ₁~R ₇；三极管VT₁的基极作为输入端，电阻R ₁接于电源正极与三极管VT₁的基极之间，电阻R ₂接于三极管VT₁的基极与地之间，电阻R ₃接于电源正极与三极管VT₁的集电极之间，电阻R ₄接于三极管VT₁的发射极与地之间，电阻R ₅接于三极管VT₁的集电极与三极管VT₂的基极之间，电阻R ₆接于三极管VT₂的基极与地之间；三极管VT₂的基极连接电阻R ₅、R ₆的公共端，三极管VT₂的集电极通过电阻R ₇接电源正极，三极管VT_1、VT₂的发射极连接通过电阻R ₄接地；所述的电平显示电路包括三极管VT₃、电阻R ₈~R ₁₀以及发光二极管LED₁；电阻R ₈、R ₉连接在三极管VT₂的集电极和地之间；三极管VT₃的基极连接电阻R _,8、R ₉的公共端，三极管VT₃的发射极接地，三极管VT₃的集电极通过串联的电阻R _,8、发光二极管LED₁接电源正极；所述的多级分频电路采用由时钟分频芯片CD4060构成的14级分频电路；时钟分频芯片CD4060的16管脚接电源，12管脚通过开关S₂接电源或地；所述的时钟开关电路包括开关S₁和振荡晶振电路；开关S₁并联在时钟分频芯片CD4060的8、10管脚之间，振荡晶振电路并联在开关S₁的两端；所述的输出选择电路包括旋转开关S₃、电阻R ₁₂以及发光二极管LED₂；旋转开关S₃对应与时钟分频芯片CD4060的1、2、3、4、5、6、7、13、14、15管脚连接，旋转开关S₃的动接点通过串联电阻R ₁₂、发光二极管LED₂接电源。