DE2106409B2 - Signalgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Signalgeber zur visuellen Anzeige eines logischen Schaltzustandes einer an eine Spannungsquelle angeschlossenen, zu untersuchenden Schaltung, mit einer Anzeigeeinrichtung, die nach Maßgabe des Schaltzustandes einer Eingangsleitung ein Leuchtsignal abgibt.

Aus der deutschen Patentschrift 1169 583 und dem deutschen Gebrauchsmuster 6 809 352 ist ein Prüftastkopf zur Untersuchung einer Logikschaltkarte eines an eine Betriebsspannungsquelle angeschlossenen Logikschaltkreises bekannt. Wenn die Tastkopfspitze beim Abtasten eines Schaltkreispunktes einen vorbestimmten Signalpegel erfaßt, leuchtet eine irr Tastkopf enthaltene Leuchtröhre auf. Der Prüf tastkopf weist drei spezielle Stromversorgungs- und Referenzanschlüsse auf, welche zur visuellen Anzeige eines Schaltpegels an eine interne oder externe Spannungsquelle über vorbestimmte Steckverbindungen angeschlossen werden müssen. Aus der USA.-Patentschrift 3 492 572 ist eine komplexe, durch einen Rechner gesteuerte Prüfanlage zur Abgabe einer Anzahl aufeinanderfolgender, programmierbarer Simulationssignale an die Anschlußstellen einer nicht an Betriebsspannungsquellen angeschlossenen Schaltkarte bekannt. Zur Abgabe der Simulationssignale sowie zur Auswertung der Antwortsignale der untersuchten Schaltkarte sind entsprechende Logikgatterschaltungen vorgesehen.

Aus der USA.-Patentschrift 3 092 732 ist ein Logikgatter-Schaltkreis mit eigener Stromversorgung und mehreren Eingangs- und Ausgangsleitungen bekannt, welcher auf einer Ausgangsleitung ein Identifizierungssignal abgibt, wenn die dieser zugeordnete Eingangsleitung den maximalen Signalpegel aufweist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einer einfach aufgebauten, visuellen Signalgeber zu schaffen, durch welchen die Zustände der Signalpege einer Vielzahl von Schaltpunkten einer an eine Beiriebsspannungsquelle angeschlossenen Logikschal tung gleichzeitig angezeigt werden.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, daß eii Signalgeber einfach aufgebaut und zur gleichzeitigei Überwachung einer Vielzahl von Schaltzuständei verwendet werden kann, indem er mit einer Logik

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schaltung bzw. Detektoren versehen wird, die aus von denen jeder mit einem Gatternetzwerk 12 und

einer Vielzahl von Eingangssignalen selbständig die einem Schwellwertdetektor/Verstärker 14 verbunden

Versorgungsleitungen der zu prüfenden Schaltung ist Der Detektor/Verstärker 14 speist die lichtemit-

identifizieren und zur Stromversorgung des Signal- tierende Diode 16. Die Elemente 10, 12, 14 und 16

gebers selbst verwenden. 5 umfassen sinen Detektor 22 für den Logikzustand.

Ausgehend von einem Signalgeber der eingangs Der Logik-Clip umfaßt 16 Detektoren 22 für die genannten Gattung wird die Aufgäbe erfindungs- Logikzustände, die sich gemeinsam in eine positive gemäß dadurch gelöst, daß der Signalgeber eine Spannungsversorgungsleitung 18 und eine Erdleitung Vielzahl von Eingangsleitungen für die gleichzeitige 20 teilen. Das Gatternetzwerk 12 bestimmt, ob der Erfassung mehrerer Schaltzustände der zu unter- io Eingang 10 mit einer Erdleitung, einer Versorgungssuchenden Schaltung aufweist, den Eingangsleitun- leitung oder einer Logikleitung in dem integrierten gen Detektoren zugeordnet sind, welche wenigstens Schaltkreis verbunden wird. Falls der Eingang 10 eine gemeinsame Versorgungsleitung und je eine mit einer Versorgungsleitung verbunden wird, ver-Leuchteinrichtung aufweisen und die Schaltzustände bindet das Gatternetzwerk den Eingang 10 mit der der Eingangsleitungen derart auf die Detektoren ein- 15 Versorgungsleitung 18, und alle anderen Detektoren wirken, daß die Versorgungspotentiale tragenden 22 nehmen die Versorgungsspannung von der Ver-Eingangsleitungen mit den gemeinsamen Versor- sorgungsleitung 18 durch den Eingang 10 auf. Wenn gungsleitungen verbunden werden und die Leucht- der Eingang 10 mit Masse verbunden ist, so verbineinrichtungen nach Maßgabe der Schaltzustände auf det das Gatternetzwerk den Eingang 10 mit der den Signaleingangsleitungen Leuchtsignaie abgeben. 20 Masseleitung 20, und alle anderen Logikdetektoren Durch den erfindungsgemäßen Signalgeber kann so- 22 werden mit Masse durch die Masseleitung 20 zu mit auf einen Blick der logische Schaltzustand jeder diesem Eingang 10 durchverbunden. Falls der Ein-Leitung oder jedes Anschlusses einer Schaltkarte gang 10 mit einem Detektor/Verstärker 14 für eine oder einer integrierten Logikeinheit erfaßt werden. Logikleitung verbunden ist, so bestimmt der Detek-Die Erfindung erfordert keine äußere Spannungs- 25 tor, Verstärker 14, ob die Eingangsspannung unter quelle, sondern der Signalgeber sucht sich aus den oder über dem Schwellwert von 1,4 V liegt, und sie Potentialen der Eingangsleitungen selbständig die schaltet die lichtemittierende Diode 16 ein, falls der Versorgungspotentiale heraus. Eingang unterbrochen wird oder oberhalb 1,4 V Der interne Aufbau der Detektoren des Signal- liegt. Jeder Logik-Clip umfaßt auch eine Referenzgebers kann in verschiedener Weise erfolgen und 3° Spannungsschaltung 23, die mit der Versorgungshängt insbesondere ab von der Zuordnung der Logik- leitung 18 und der Masseleitung 20 verbunden ist. pegel der zu untersuchenden Schaltung zu bestimm- Diese Schaltung 23 liefert 2,1 V an jeden Detektor/ ten Potentialen. Verstärker 14 durch die Referenzleitung 31.

Für eine an eine Spannungsquelle angeschlossene F i g. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines zu untersuchende Logikschaltung, deren beide lo- 35 Logikdetektors 22. Die zwischen dem Eingang 10 gische Schaltzustände durch Signalpegel dargestellt und der Versorgungsleitung 18 angeschlossene Diode werden, die zwischen den externen unteren und 36 und die zwischen dem Eingang 10 und der Masseoberen Signalpegeln der Versorgungsleitungen liegen, leitung 20 angeschlossene Diode 38 umfassen das kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Gatternetzwerk 12. Der Eingang 10 mit der höch-Erfindung vorgesehen werden, daß diejenigen Detek- 40 sten Spannung schaltet die Diode 36 durch und wird toren, welche den Eingangsleitungen mit den ex- dadurch mit ^der Versorgungsleitung 18 verbunden, tremen Signalpegeln zugeordnet sind, die mit ihnen Der Eingang 10 mit der niedrigsten Spannung schalverbundenen gemeinsamen internen Vcrsorgungs- tet die Diode 38 durch und wird daher mit der leitungen mit den die extremen Signalpeg:l tragenden Masseleitung 20 verbunden. Jeder Eingang 10 mit Eingangsleitungea verbinden. 45 einem Logikpegel wird einige Zehntel höher in der

Der Signalgeber kann darüber hinaus als Clip aus- Spannung liegen als die Masseleitung und wird tiefer

gebildet und leicht in einem integrierten Schaltkreis- liegen als die Versorgungsspannung wegen der Art,

Paket verbunden werden und 16 sichtbare Anzeige- in der integrierte Logikschaltkreise ausgelegt sind,

einheiten aufweisen, die mit den Logikgattern in dem und beide Dioden 36 und 38 wenden daher nicht

Logikclip verbunden sind. Die Anzeigeeinnchningen 5° Strom führen. Jeder Logikdetektor 22 ist miteinander

können in einem Muster angeordnet sein, das ge- und mit der Referenzspannung verbunden, und zwar

nau der räumlichen Anordnung der Leitungen des am Punkt 30 für die Versorgunesspannung, am

integrierten Schaltkreispaketes entspricht, so daß Punkt 32 für die Referenzspannung und am Punkt

eine besonders übersichtliche Darstellung des Ge- 34 für Masse. Ein Transistor 40 arbeitet als Schwell-

samtschaltzustandes einer Vielzahl von Schaltungs- 55 wertdetektor, wobei sein Emitter mit dem Eingang

punkten oder Ausgangsleitungen eines Logikclips er- 10, seine Basis mit der Versorgungsleitung 18 durch

halten werden kann. einen Widerstand 41 und sein Kollektor mit der

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Basis eines Transistors 44 verbunden ist. Die

wird im folgenden an Hand der Zeichnungen er- Transistoren 42 und 44 bilden die Treiberstufe für

läutert; es stellt dar 60 die lichtemittierende Diode 16. Die Diode 16 ist

F i g. 1 ein vereinfachtes Blockdiagramm, zwischen der Versorgungsleitung 18 und dem Kollek-

F i g. 2 ein Blockdiagramm eines der Detektoren tor des Transistors 42 angeschlossen, so daß die

für den logischen Schaltzustand, Diode 16 eingeschaltet wird, wenn der Transistor 14

F i g. 3 die räumliche Anordnung der bevorzugten eingeschaltet ist oder leitet. Die Basis des Tran-Ausführungsform und ein integriertes Schaltkreis- 65 sistors 42 ist mit der Referenzleitung 31 verbunden paket in »dual-in-line«-Anordnung (Clip mit seitlich und liegt daher stets auf der Referenzspannung von herausgeführten Leitungen). 2,1 V. Der Emitter des Transistors 42 ist mit dein

Gemäß Fig. 1 sind 16 Eingänge 10 vorgesehen, Kollektor des Transistors 44 durch einen Vorwider-

stand 43 und der Emitter des Transistors 44 mit der Masseleitung 20 verbunden.

Falls der Eingang 10 unterbrochen ist, fließt deT Strom von der Versorgungsleitung 18 durch die Basis/Kollektorverbindung des Transistors 40 in die Basis des Transistors 44, so daß dieser Transistor leitend wird. Wenn der Transistor 44 leitet, leitet auch der Transistor 42 und schaltet die Diode 16 ein. Dies verträgt sich mit der Betriebsweise vieler Arten von integrierten Schaltkreisen, bei denen eine offene Leitung als der hohe Logikzustand angesehen wird. Falls die Spannung am Eingang 10 größer ist als der Schwellwertpegel von 1,4 V, so fließt der Strom noch durch die Basis-Kollektor-Strecke des Transistors 40, da dessen Kollektor auf 1,4 V liegt. Da die aktiven Vorrichtungen bei dieser bevorzugten Ausführungsform aiie Siiizium-Haibleitereinriehiungen sind, ergibt sich ein Spannungsabfall über jedem Diodenanschluß von 0,7 V, wenn die Diode in Vorwärtsrichtung beaufschlagt wird. Daher liegt die Masseleitung 20 um 0,7 V höher als die Masseleitung zum Prüfling, und die Basis des Transistors 44 liegt gegenüber Masse auf 1,4 V. Falls die Spannung am Eingang 10 kleiner als 1,4 V ist, fließt der Strom durch die Basis-Emitterverbindung des Transistors 40 und schaltet diesen Transistor ein, so daß der Basisstrom vom Transistor 44 entfernt und der Transistor und die lichtemittierende Diode 16 abgeschaltet werden. Dies entspricht dem tieferen Logikzustand. Die Referenzspannung zur Basis des Transistors 42 soll den Strom durch die Diode 16 stabilisieren.

F i g. 3 zeigt die räumliche Anordnung des Logik-Clips 11 mit Eingängen 10 und lichtemittierenden Dioden 16. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung ist

ίο in dem Körper der Vorrichtung 54 zusammen mit den lichtemittierenden Dioden 16 untergebracht. Die »dual-in-line«-Anordnung des integrierten Schaltkreises 50 ist mit 52 Leitungen dargestellt, die sich in regelmäßigen Abständen geradlinig zu beiden Seiten 51 erstrecken. Der Logik-Clip 11 ist dem integrierten Schaltkreis 50 derart angepaßt, daß jeder Eingang 10 mit einer Leitung 52 in Kontakt gelangt. Die Längsseiten 56 in Nähe der Oberseite des Logik-Clips 11 befinden sich im Abstand von den zwei Reiher» von Eingangsleitungen 10, so daß deT Logik-Clip 10 mit dem integrierten Schaltkreis 50 befestigt oder von diesem entfernt werden kann. Ein Federmechanismus im Logik-Clip 11 hält die Eingangsleitungen 10 in Kontakt mit den Leitungen 52 des integrierten Schaltkreises, wenn kein Druck auf die Seiten 56 ausgeübt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Signalgeber zur visuellen Anzeige eines logischen Schaltzustandes einer an eine Spannungsquelle angeschlossenen, zu untersuchenden Schaltung, mit einer Anzeigeeinrichtung, die nach Maßgabe des Schaltzustandes einer Eingangsleitung ein Leuchtsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (11) eine Vielzahl von Eingangsleitungen (10) für die gleichzeitige Erfassung mehrerer Schaltzustände der zu untersuchenden Schaltung (50) aufweist, den Eingangsleiiungen Detektoren (22) zugeordnet sind, welche wenigstens eine gemeinsame Versorgungsleitung (18, 20) und je eine Leuchteinrichtung (16) aufweisen und die Schaltzustände der Eingangsleitungen derart auf die Detektoren einwirken, daß die Versorgungspotentiale tragenden Eingangsleitungen mit der oder den gemeinsamen Versorgungsleitungen verbunden werden und die Leuchteinrichtungen nach Maßgabe der Schaltzustände auf den Signaleingangsleitungen Leuchtsignale abgeben.

2. Signalgeber nach Anspruch 1 für eine an eine Spannungsquelle angeschlossene Logikschaltung, deren beide logische Schaltzustände durch Signalpegel dargestellt werden, die zwischen den extremen unteren und oberen Signalpegeln der Versorgungsleitungen liegen, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Detektoren, welche den Eingangsleitungen mit den extremen Signalpegeln zugeordnet sind, die mit ihnen verbundenen gemeinsamen internen Versorgungsleitungen mit den die extremen Signalpegel tragenden Eingangsleitungen verbinden.

3. Signalgeber nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor eh Gatternetzwerk aus zwei in Reihe geschalteten Dioden (36, 38) aufweist, die Kathode der einen Diode (36) mit der einen Versorgungsleitung (18) und die Anode der anderen Diode (38) mit der anderen Versorgungsleitung (20) und die Verbindungsstelle der Dioden sternpunktartig mit je einer Eingangsleitung verbunden ist und der Eingang mit dem höchsten Potential die eine Diode (36) mit der einen den Detektoren gemeinsamen Versorgungsleitung (18) und der Eingang mit dem niedrigsten Potential die andere Diode (38) mit der anderen den Detektoren gemeinsamen Versorgungsleitung verbindet und die an den Sternpunkten auftretenden Logiksignalpegel der Eingangsleitungen entsprechend den Detektorschwellwerten bewirken, daß die Leuchteinrichtungen (16) der Detektoren (22) Licht aussenden.

4. Signalgeber nach Anspruch 3 mit Detektoren, welche gekennzeichnet sind durch einen Schwellwertdetektor mit einem Verstärker (40, 41), dessen Eingang mit einer der Eingangsleitungen (10) verbunden ist, dessen Ausgang als Stromquelle wirkt, wenn sein Eingang über einem vorgegebenen Potential liegt und welcher als Stromsenke wirkt, wenn sein Eingang unterhalb eines vorbestimmten Potentials liegt, einen Treiberverstärker (42, 43, 44), dessen Ausgang mit einem entsprechenden Schwellwertdetektorausgang verbunden ist und eine Licht emittierende Einrichtung (16), die mit der Versorgungsleitung und dem Ausgang eines entsprechenden Treiber-Verstärkers verbunden ist und nur dann Licht emittiert, wenn der entsprechende Verstärkerausgang als Stromsenke wirkt.

5. Signalgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Schwellwertdetektors (40, 41) als Stromquelle wirkt, wenn seine Eingangsverbindung unterbrochen ist.

6. Signalgeber nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge derart räumlich angeordnet sind, daß sie elektrisch und mechanisch mit entsprechenden Leitungen (52) eines integrierten Schaltungspaketes (51) verbindbar sind und die Licht emittierenden Einrichtungen (16) räumlich in einem Muster angeordnet sind, welches der räumlichen Anordnung der Leitungen des integrierten Schaltkreises entspricht.

7. Signalgeber nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Licht emittierenden Vorrichtungen (16) Licht emittierende Dioden sind.