-
Logiktaster für TTL- und LSL-Schaltungen
-
Die Erfindung betrifft einen Logiktaster für TTL-Schaltungen und LSL-Sehaltungen.
-
In logischen Digitalsschaltungen z. B. Prozeßrechnern mit angeschlossenen
Interfaces und auch in anderen Rechenanlagen sind häufig Transistor-Lögikschaltungen
- kurz TTL-Schaltungen - und langsame störsichere Logikschaltungen -kurz LSL-Sshaltungen
genannt » gemeinsam vorhanden, deren Logikzustände "1" und I?Oll bzw. "H" und "L"
bei Funktionskontrollen und Fehlersuche mit jeweils für den Prüfling geeigneten
Logiktastern überprüft werden müssen. D. h. es müssen zwei Arten von Logiktastern
vorhanden sein, da TTL-Schaltungen und LSL Schaltungen nicht nur die beiden logischen
Zustände '11" und 11011 durch unterschiedlich große "H" und "L" -(Ausgangs-) Signale
anzeigen, sondern auch noch mit unterschiedlich großen Betriebsspannungen (Versorgungsspannungen)
betrieben werden Die Speisung eines Logiktasters erfolgt grundsätzlich aus der Spannungsquelle
des Prüflings. Es ist u. U. möglich, einen
TTL- und LSL-Logiktaster
so zusammenzuschalten, daß eine gemeinsame Prüfspitze mit beiden Eingängen verbunden
ist und daß beide Ausgänge auf eine gemeinsame Anzeigeeinheit arbeiten. Jedoch müssen
die Eingänge der beiden Taster zweckmäßig entkoppelt werden, weil z. B. mit größter
Wahrscheinlichkeit der spannungslose TTL-Taster über interne Halbleiterstrecken
die gemeinsame offene Prüfspitze mit einem L-Signal speist.
-
Dieser L-Pegel würde auf dem 7-Segment Display zu eitler Anzeige führen.
Ein Logiktaster darf aber bei offener Prüfspitze kein Signal anzeigen. Dabei ist
es notwendig, eine Umschaltung von Hand am Logiktaster vorzunehmen. Eine Handumschaltung
birgt in sich Irrungsmöglichkeiten, die evtl. eine Zerstörung des Tasters zur Folge
haben können, z. B. wenn ein TTL-Logiktaster an die Speisespannung einer LSL-Schaltung
gelegt wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen TTL-Logiktaster und
einen LSL-Logiktaster zu einem Arbeitsgerät zu vereinen, d. h.
-
beide in einem Gehäuse unterzubringen und hierbei die Schaltung so
zu ergänzen, daß die Zuschaltung des Prüflings zu dem seiner Logikfamilie (TTL oder
LSL) zugeordneten Logiktaster automatisch erfolgt und eine Handuinschaltung der
vom Prüfling abgegriffenen Speisespannung auf den jeweils benötigten Logiktaster
überflüssig wird. Weiterhin soll die vom Prüfling übertragene und jeweils gemessene
Logikfamilie optisch angezeigt werden.
-
Die Erfindung löst diese Aufgabe in der Weise, daß schaltungsmäßig
ein handelsüblicher Logiktaster für TTL-Schaltungen und
ein handelsüblicher
Logiktaster für LSL-Schaltungen mit ihren Meßeingängen parallel einer gemeinsamen
Prüfspitze nachgeschaltet sowie mit ihren Ausgängen parallel auf ein gemeinsames,
digitales Anzeigegerät mit einer 7 Segmentanzeige geschaltet sind und daß ein Vergleicher
die Speisespannung Us des jeweiligen Prüflings mit einer intern oder extern erzeugten
Vergleichsspannung Uk von ca. 7 Volt vergleicht und einen ihm nachgeschalteten Schwellwertschalter
so steuert, daß dieser die an seinem Schaltkontakt anliegende Speisespannung Us
des Prüflings dem TTL-LogiktasterSL-Logiktasterl als Versorgungsspannung zuschaltet,
sobald und solange sie kleiner LgröBer als die Vergleichsspannung Uk ist.
-
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist zur Anzeige
des jeweils vom Prüfling, d. h. von dessen Speisespannung eingeschalteten Logiktasters
und damit auch der vom Prüfling übertragenen Logikfamilie jedem der beiden Logiktaster
eine Signallampe>vorzugsweise eine Leuchtdiode zugeordnet, wobei bei Signallampen
mit unterschiedlichen Farben z. B. Rot und Grün leuchten und so den Versorgungsspannungseingängen
der beiden Logiktaster zugeschaltet sind, daß sie mit Beginn und die Dauer der Einschaltung
des ihnen zugeordneten Logiktasters aufleuchten.
-
Zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin zur Montage des neuen
Logiktasters für TTL- und LSL-Schaltungen ein stabförmiges Gehäuse mit rechteckigem
Querschnitt zu verwenden, auf dessen RUck-- oder Bodenwand zwei Magnethaftplatten
fest montiert sind
und bei der die Prüfspitze oder deren Anschlußkabel
durch die eine Stirnwand und das Anschlußkabel für die Versorgungsspannung durch
die andere Stirnwand hindurch nach außen geführt sind.
-
Die Abb. 1 bis 3 dienen zur Erläuterung der Erfindung ihrer Wirkungsweise
und Funktion.
-
Das Blockschaltbild Abb. 1 zeigt das Prinzip der erfindungsgemäßen
Zusammenschaltung eines TTL-Logiktasters mit einem LSL-Logiktaster.
-
In Abb. 2 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der 7usamSenschaltung
dargestellt.
-
Die Abb. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Gestaltung des Gehäuses.
-
Nach dem Funktioncaclaaltbild Abb. 1 wird die Speisespannung Us des
nicht eingezeichneten Prüflings, deren Größe bei einer TTL-Schaltung zwischen U.
# 4,75 V und U@ #5,25 V und bei einer tSL-Schaltung zwischen Us # 11,4 V und Us
# 17 V liegt, in einem Vergleicher 1 mit einer Vergleichsspannung Uk verglichen,
die von einer z. B. internen Quelle 2 abgegeben wird wld deren Größe mit U@ # 7
V bemessen ist, Ist die Speisespannung U@ positiver als die yergleichsspannung Uk'
danzi schaltet der dem Vergleicher 1 nachgeschaltete Schwellwertschalter 3 die an
seinem Schaltkontakt 4 anliegende Speisespannung Us des Prüflings auf
den
Versorgungsspannungseingang des TTL-Logiktasters 5 sowie auf die Signallampe 6,
eine æ. B. rotleuchtende Leuchtdiode.
-
ist andererseits die Speisespannung Us des Prüflings negativer als
die Vergleichsspannung Uk, dann liegen der LSL-Logiktaster 7 und die Signallampe
8, z. B. eine grünleuchtende Leuchtdiode, an der Speisespannung Us des Prüflinge.
-
Die erfindungsgemäße Vergleichs schaltung gewährleistet, daß bei einer
zu messenden TTL-Schaltung stets und nur der TTL-Logiktaster und bei einer zu prüfenden
LSL-Schaltung stets und nur der LSL-Logiktaster eingeschaltet wird. Außerdem zeigen
die beiden Signallampen bzw. Leuchtdioden 6 und 8 an, welche Logikfamilie der Prüfling
überträgt, d. h. welcher Logikfamilie die L und H - Signale angehören, die von der
den Eingängen der beiden Logiktastern 6 und 8 parallel vorgeschalteten Prüfspitze
9 abgetastet und von dem den beiden Logiktastern 5 und 7 nachgeschalteten Anzeigegerät
10 angezeigt werden.
-
Bei dem in Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der in Abb.
1 dargestellte Vergleicher 1 durch zwei an der Speisespanrung U@ des nicht eingezeichneten
Prüflings liegende Ohm'sche Spannungteiler Rot R1, R2 und RD, R4 und der in Abb.
1 dargestellte Schwellwertschalter 3, 4 durch zwei mit ihren Steuereingängen den
angriffen der beiden Spannungsteiler R0, R1, R2 und R3, R4 nachgeschaltete sowie
an der Speisespannung Us liegende Operationsverstärker A und B realisiert.
-
Die ca. 7 Volt große Vergleichsspannung Uk liefert eine den
Widerständen
R1 und R2 des Spannungste£lers R0, R1, R2 parallel geschaltete Zenerdiode Z. Das
Teilerverhältnis des an der Zenerdiode Z1 liegenden Spannungsteilers R0, R1, R2
ist mit R2 : (R0 + R1 + R2) = 3,3 : (1 + 2,7 + 3,3) = 3,3 : 7 und das des zweiten
Spannungsteilers R3, R4 mit R4 : (R3 + R4) = 2;7 : 6 bemessen. Bei den genannten
Teilerverhältnissen und der genannten von der Zenerdiode Z1 gelieferten Vergleichs
spannung Uk7 V ist bei einer Speisespannung U5> 7 V die Spannung über den Widerstand
R4, d. h. am Abgriff des zweiten Spannungsteilers R3, R4 positiver gegen 0 Volt
als die am Abgriff des ersten Spannungsteilers R0, Rli R2 d. h. an dessen Widerstand
R2 liegende Spannung.
-
Andererseits wird bei Speisespannungen Us< 7 V die Spannung über
dem Widerstand R2 positiver gegenüber der über dem Widerstand R4 liegenden Spannung.
-
Durch die in Abb. 2 dargestellte Beschaltung der Steuereingänge der
beiden Operationsverstärker A und B überträgt der Operationsverstärker A eine ihm
zugeführte Speisespannung U5> '7 V nahezu 100 %ig auf seinen Ausgang und damit
auf den seinem Ausgang nach geschalteten LSL-Taster 7 und auf die Leuchtdiode 8,
während bei einer Speisespannung Us< 7 V der Ausgang des Operationsverstärkers
E nahezu spannungslos bleibt und damit der diesem nachgeschalteten TTL-Logiktaster
5 und die diesem zugeordneten Leuchtdiode 6 abgeschaltet bleiben. Bei Speise spannungen
Us < 7 V wechseln die Spannungsverhältnisse an den Ausgängen der beiden OperatioIlsverstärker
A und B. Der TTL-Logiktaster 5 und die Leuchtdiode 6 werden eingeschaltet, während
der LSL-Taster 7 und die Leuchtdiode 8 abgeschaltet bleiben.
-
Der Vollständigkeit halber wird noch erwähnt, daß das den beiden Logiktastern
5 und 7 nachgeschaltete (digitale) Anzeigegerät 10 vorteilhafterweise mit einer
7 Segmentanzeige versehen wird und daß die beiden Ohm'schen Sprn'uiigtelern R0,
Ra, R2 und R3, R4 nachgeschaltete Zenerdiode Z2 zur Sicherung gegen Überspannungen
mit einer Zenerspannung von ca. 18 V arbeitet.
-
Nach Abb. 3 ist der erfindungsgemäße Logiktaster für TTL- und LSL-Schaltungen
in einem stabförmigen Gehäuse 11 mit rechteckigem Querschnitt untergebracht. Da
das Gehäuse 11, bedingt durch die kleinen Abmessungen seiner Seitenflächen und durch
sein geringes Gewicht, keine sichere Stellfläche aufweist, sind auf seiner Rückwand
12 zwei Magnethaftplatten 13 fest montiert. Die Prüfspitze 9 bzw. deren Anschlußkabel
14 durch die eine Stirnfläche 15 des Gehäuses 11 h.tndurchgeführt wird, während
das Anschlußkabel 16 für Versorgungsspannung des Tasters durch die nicht sichtbare
Stirnfläche 17 hindurch nach außen geführt ist. Zweckmäßig und vorteilhaft kann
es auch sein, die massive Prüfspitze 9 selbst, d. h. direkt und fest auf der Stirnwand
15 zu montieren. Vorteilhaft ist es weiterhin die beiden Leuchtdioden 6 und 8 (Abb.
2) und das Anzeigegerät 10 (Abb. 2) im Innern des Gehäuses 11 anschließend an die
die Prüfspitze 9 tragende Stirnwand 15 anzuordnen und zu montieren und dementsprechend
die Fenster 18 und 19 der beiden Leuchtdioden und das Fenster 20 des Anzeigegerätes
auf der oberen Seitenwand 21 des Gehäuses 11 anschließend an deren die Prüfspitze
9 tragende Stirnwand 15 anzuordnen.
-
Der neue Logiktaster hat den Vorteil, daß mit ihm sowohl TTL-Schaltungen
als auch LSL-Schaltungen gemessen werden können, ohne daß eine Handumschaltung der
Versorgungsspannung erforderlich ist. Fehlschaltungell der Speisespannung des Prüflings,
die zur Zerstörung der Logiktaster führen. sind nicht möglich, Er zeigt weiterhin
die jeweils gemessene Logikfamilie optisch an.
-
Die an seinem Gehäuse angebrachten Magnethaftplatten schaffen eine
sichere Ablage am Einsatzort und schützen somit das Gerät vor mechanischen Beschädigungen.
-
- Patentansprüche -