Este es un instrumento indispensable en la bancada de todos los que trabajan con electrónica digital. Acoplado a la propia fuente de alimentación del equipo en prueba, este indicador de niveles lógicos puede acusar si en la entrada o salida de cualquier integrado tenemos nivel lógico alto, bajo o una salida pulsante. La detección de fallos se ve muy facilitada por la simple indicación visual que obtenemos.
Sólo dos circuitos integrados TTL LS forman este útil circuito de prueba para equipos TTL.
En la propia fuente de 5 V del equipo en prueba, tiene tres LED para indicar el tipo de salida que encontramos en los puntos analizados.
Los pocos elementos usados ??hacen el montaje muy económico y compacto, pudiendo ser instalada en un tubo de fácil transporte, uso y conexión al equipo en prueba, como muestra la figura 1.
El LED de indicación de pulsos permite la detección de pulsos de duración muy corta.
Este LED se encender durante aproximadamente 1 segundo independientemente de la duración del pulso de entrada y será accionado por la transición de nivel lógico y no por su tensión.
La alimentación de 5 V puede venir del propio equipo en prueba y, como el consumo de corriente es muy bajo, no existe peligro de sobrecarga para la fuente
Si el nivel de la señal aplicada a la punta de prueba es alto (Hl), el transistor Q1 y el puerto lógico formado por CI-1A entran en acción, haciendo que el Ied1 se encienda.
En el momento en que Q1 es llevado a la saturación, haciendo que el ánodo del LED positivo, el integrado Cl-1a, que funciona como inversor, tiene su salida llevada al nivel bajo, aplicando así un potencial nulo al cátodo del LED .
La corriente que fui por este LED hará que se encienda con máximo brillo.
Al mismo tiempo, el nivel bajo de la salida de CI-1a se aplica a la entrada de CI-1b, que también funciona como inversor, aplicando así una tensión positiva en el cátodo del LED2.
Como esta tensión es del mismo orden que la existente en su ánodo, este LED permanece apagado.
Si el nivel de la señal aplicada a la punta de prueba es bajo (LO), el transistor permanece en corte y, al mismo tiempo, el cátodo del LED, conectado a la salida de Cl-1a, que funciona como inversor, permanece en el nivel alto.
Por lo tanto, no puede fluir corriente por el LED, y permanece apagado.
Con la existencia del nivel alto en la salida de CI-1a, que se aplica a la entrada de CI-1b, tenemos a la salida de esta segunda puerta, que funciona como inversor, un nivel bajo.
La tensión de cátodo del Ied2 estará entonces cerca de 0 V, en relación a los 5 V de ánodo, lo que es suficiente para hacer que se encienda a todo brillo.
Entonces, cuando estas dos puertas hacen que tengamos una condición importante de funcionamiento para los LED: cuando uno está encendido, el otro debe estar obligatoriamente apagado.
Las puertas del cuádruple Exclusive-Or 74L886 y las dos puertas del cuádruple Schmitt-trigger 74LS132 que no se utilizaron forman un monoestable, accionado por pulso alto en la entrada.
Este pulso hace que el flip-flop formado por CI-1c y CI-1d cambie de estado, pasando la salida conectada al perno 11 a presentar nivel bajo por un intervalo de tiempo que depende de la constante RC del resistor R3, de 1 k y del capacitor C1, de 47p.F.
Esta constante de tiempo es del orden de 1 segundo, lo que hace que, en presencia de pulsos, el LED brille por este intervalo, independientemente de la duración del pulso.
Si los dos LED (LED1 y LED2) parpadean muy rápidamente en la presencia de oscilación, la relación de brillo entre los dos permite hasta que se haga una evaluación de la relación marca-espacio de la señal analizada (figura 2).
2@Figura 2 - Relación marca-espacio
El uso de integrados LS permite que tengamos una buena velocidad de operación y un consumo de corriente bastante bajo.
MONTAJE
En la figura 3 tenemos el circuito completo del indicador de niveles lógicos.
La placa de circuito impreso se muestra en la figura 4.
Los LED pueden ser todos rojos, o, si lo desea, para una diferenciación de los niveles lógicos pueden ser de diferentes colores.
Los resistores son de 1/8 o ¼ W con 5 o 10% de tolerancia. En principio, el transistor puede ser de cualquier tipo de uso general, pero para la detección de pulsos de muy corta duración es interesante utilizar un transistor de conmutación rápida, como el 2N2222.
Para la conexión al circuito en prueba sugerimos la utilización de cables de al menos 5 cm con garras jacaré en las puntas.
Estas garras deben ser negra y roja para diferenciación de polaridad.
Se sugiere la instalación del conjunto en un tubo plástico, que puede ser de algún remedio (píldoras), como fabricado a partir de trozos de cable de PVC de 1,5 pulgadas, por ejemplo.
La punta de prueba puede ser del tipo comercial o incluso improvisada, dependiendo de la habilidad de cada ensamblador.
Los integrados deben ser los "LS" y, en su instalación, hay que tener cuidado con la polaridad.
Se sugiere hasta el empleo de sockets "Molex" para facilitar su cambio en caso de necesidad.
El uso de los sockets tiene además la ventaja adicional de evitar la aplicación de calor al componente en el momento de la soldadura.
LISTA DE MATERIAL
CI-1 - 74LSl32 - cuatro puertas Schmitt-Nand TTL low-power Schottky
CI-2 - 74L886 - cuatro puertas Or-exclusive TTL low-power Schottky
Q1 - BC548 o equivalente - transistores NPN de uso general
LED1 a LED3 - LED rojos comunes - ver texto
C1 - 47 uF - capacitor electrolítico (6 V o más)
R1 - 120 ohms - resistor (marrón, rojo, marrón)
R2 - 270 ohms - resistor (rojo, violeta, marrón)
R3 - 1 k - resistor (marrón, negro, rojo)
R4 - 270 ohms - resistor (rojo, violeta, marrón)
PP1 - punta de prueba
G1, G2 - garras jacaré - negra y roja
Varios: placa de circuito impreso, sockets para los integrados, tubo para el montaje, hilos, soldadura, etc.