專利名稱：邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是對(duì)數(shù)字電路工作狀態(tài)予以檢測的小型邏輯電平或頻率計(jì)量電子裝置。
背景技術(shù)：
數(shù)字電子產(chǎn)品的普及，現(xiàn)有的邏輯電平/頻率檢測儀為調(diào)試、維修等工作、了解電路中各組成部分工作狀況提供了極為便利的手段。如Flyto公司推出的200MHZ測量帶寬的多功能邏輯筆產(chǎn)品，該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)包括有TTL邏輯電平檢測電路、MOS邏輯電平檢測電路和高阻抗檢測電路，本產(chǎn)品體積小、電路組成較為簡單，其功能單一，只能完成邏輯電平狀態(tài)顯示，沒有直接的量值顯示?！爸性磫纹瑱C(jī)”網(wǎng)頁公開了一種自制2.4GHZ數(shù)字頻率計(jì)，該技術(shù)方案以頻率數(shù)值顯示為設(shè)計(jì)核心，其電路組成有計(jì)數(shù)數(shù)碼顯示電路、時(shí)基頻段電路和微波分頻電路構(gòu)成，其計(jì)數(shù)數(shù)碼顯示電路是由4片74HC390十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、8片74LS247譯碼驅(qū)動(dòng)電路和8位數(shù)碼管構(gòu)成，其時(shí)基頻段電路是由時(shí)鐘振蕩電路、由4片74HC390組成的分頻電路和由一片CD4040構(gòu)成的100HZ128分頻電路組成，其中為了保證電路工作穩(wěn)定，其電路中還設(shè)有溫度控制電路，其電路組成復(fù)雜、體積也較大，雖具有計(jì)數(shù)數(shù)值顯示功能，但只能作為臺(tái)式測量儀設(shè)計(jì)使用，不能隨身攜帶。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種體積小巧、便于貼身攜帶、同時(shí)具有檢測信號(hào)邏輯狀態(tài)和頻率量值顯示的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆。本實(shí)用新型的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆技術(shù)方案，其主要技術(shù)內(nèi)容是一種邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，其電路組成包括邏輯電平檢測部分和計(jì)量顯示部分，其邏輯電平檢測部分包括TTL邏輯電平檢測電路、MOS邏輯電平檢測電路，兩檢測電路檢測信號(hào)輸入端連接設(shè)置有轉(zhuǎn)換開關(guān)，連接設(shè)置于該兩檢測電路輸出端為邏輯電平光顯示電路；其計(jì)量顯示部分以單片機(jī)芯片為中央控制單元，其I/O輸入口線連接設(shè)有頻率計(jì)數(shù)輸入的模擬開關(guān)電路，模擬開關(guān)電路的輸入端口還連接有以設(shè)定的高頻分級(jí)計(jì)量單位為計(jì)數(shù)值輸入的高頻分頻器，其單片機(jī)芯片的I/O輸出口線連接設(shè)有顯示電路。
本實(shí)用新型公開的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，具有邏輯電平檢測、頻率狀態(tài)檢測、頻率計(jì)量顯示以及邏輯電平輸出等多功能于一體，其電路組成簡單，能集合、集成于體積小巧的外殼內(nèi)，適于隨身攜帶、操作方便，若采用本實(shí)用新型的實(shí)施例最少三位數(shù)碼管顯示電路或液晶顯示器，更可貼身攜帶，使用極為方便，極大方便了電子工作人員攜帶、隨時(shí)用于調(diào)試、檢修使用。改變了現(xiàn)有技術(shù)的便攜式邏輯筆只具有邏輯電平狀態(tài)檢測功能而無計(jì)量功能，而具備計(jì)量顯示功能的頻率計(jì)結(jié)構(gòu)組成復(fù)雜、體積又大的技術(shù)現(xiàn)狀。


圖1為本實(shí)用新型的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆的電路組成框圖圖2為本實(shí)用新型邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆的電路原理圖圖3為邏輯電平發(fā)生器的另一實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施方式
如附圖1結(jié)構(gòu)框圖所示，本實(shí)用新型邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆檢測輸入探針作為電路工作的輸入端，其電路組成包括有計(jì)量顯示部分，和TTL/MOS邏輯電平檢測部分，還包括有邏輯脈沖發(fā)生器部分。如圖所示，TTL/MOS邏輯電平檢測部分分別由與非門及其外圍元件構(gòu)成了邏輯網(wǎng)絡(luò)電路形式的TTL邏輯電平檢測電路和MOS邏輯電平檢測電路，輸出邏輯低電平“L” 和邏輯高電平“H”的LED1、LED2指示電路，其輸入端連接設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)BJ1用于針對(duì)被測電路的性質(zhì)來選擇相應(yīng)邏輯電平檢測電路工作；本實(shí)施結(jié)構(gòu)中，以探針為輸入端連接設(shè)有由雙輸入與非門U1D構(gòu)成的脈沖整形電路和由驅(qū)動(dòng)管Q3與LED3構(gòu)成的脈沖指示電路，與非門U1D和其兩輸入端的兩組電阻分壓網(wǎng)絡(luò)R14、R15和R16、R17構(gòu)成了脈沖電平變化檢測電路，其兩分壓節(jié)點(diǎn)A、B的其中之一B點(diǎn)設(shè)定為下降沿檢測信號(hào)輸入端，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)BJ2其另一節(jié)點(diǎn)A連接至邏輯電平檢測電路的邏輯高電平“H”輸出端，實(shí)現(xiàn)脈沖上升沿檢測，同時(shí)該節(jié)點(diǎn)A與輸出回路之間設(shè)有自鎖二極管D7。其電路組成中的計(jì)量顯示部分，是以單片機(jī)芯片U6為中央控制單元，其I/O輸入口線端連接設(shè)有由模擬開關(guān)芯片U4構(gòu)成的模擬開關(guān)電路，模擬開關(guān)芯片U4的其它輸入端還設(shè)有以高頻分級(jí)計(jì)量單位為計(jì)數(shù)值輸入的高頻分頻器，本實(shí)施例的該高頻分頻器是由14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器芯片U5構(gòu)成，選擇相應(yīng)計(jì)數(shù)級(jí)輸出信號(hào)連接至模擬開關(guān)芯片U4的輸入端，由單片機(jī)芯片U6向模擬開關(guān)電路發(fā)出開關(guān)通道選通指令，實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)信號(hào)輸入。在本測試筆中，還設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)至GHZ頻位計(jì)量的微波分頻器電路，該微波分頻器電路是由MB506芯片U3及其外圍元件電路構(gòu)成，其輸入端設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)BJ4選擇由本微波分頻器進(jìn)入頻率范圍達(dá)到GHZ頻位計(jì)量工作，其輸出端經(jīng)脈沖整形電路輸出至模擬開關(guān)電路輸入端；MB506芯片U3輸入端設(shè)有雙向二極管D8、D9和電容C10、電阻R47隔直消零干擾電路，為解決現(xiàn)有MB506分頻器輸入電路中電阻置于隔直電容前端而出現(xiàn)的抗干擾信號(hào)能力弱的技術(shù)問題，在本結(jié)構(gòu)中，其電阻R47設(shè)置于隔直電容C10后端，其抗干擾效果明顯增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了零漂干擾。本實(shí)用新型的電路組成簡單，無需占用更多的設(shè)置空間，因而其計(jì)量顯示電路的設(shè)計(jì)就成為縮小本測試筆體積的關(guān)鍵，在本實(shí)施例結(jié)構(gòu)中，其計(jì)量顯示部分選用了三位數(shù)碼管計(jì)量值真值顯示電路，單片機(jī)一組I/O口線作為三位數(shù)碼管的段位輸出信號(hào)，單片機(jī)的三個(gè)I/O口線輸出位控信號(hào)，使單片機(jī)以巡回掃描方式實(shí)現(xiàn)下述頻率數(shù)值的真值顯示其前兩位數(shù)碼管分別顯示頻率數(shù)值高位和次高位數(shù)值，由第三位數(shù)碼管顯示高位或次高位所在位的以10為底的冪的指數(shù)值，由單片機(jī)中斷腳P3.3連接的接地變換開關(guān)QLAJ送入移位指令信號(hào)，頻率數(shù)值的顯示根據(jù)每一移位指令逐次降一數(shù)位級(jí)，將相鄰兩數(shù)位數(shù)值送入前兩位數(shù)碼管予以顯示，第三位數(shù)碼管的指數(shù)值也減1顯示指數(shù)值。
在本實(shí)施例電路結(jié)構(gòu)中，本測試筆中設(shè)置了一邏輯電平發(fā)生器，方便了某些需要向電路輸入一標(biāo)準(zhǔn)觸發(fā)脈沖信號(hào)來測試電路輸出以達(dá)到電路工作狀態(tài)檢測的檢測工作，本邏輯電平發(fā)生器是由雙向雙色發(fā)光二極管SLED，和兩PN結(jié)互反且共射連接的開關(guān)三極管Q6、Q7的共射極端、兩PN結(jié)互反且共集電極連接的開關(guān)三極管Q8、Q9的共集電極端分別連接于雙向雙色發(fā)光二極管SLED兩端組成的雙向發(fā)光二極管電平顯示橋式指示電路，該指示電路的各開關(guān)三極管Q6、Q7、Q8、Q9的基極經(jīng)偏置電阻并聯(lián)設(shè)置于由觸發(fā)開關(guān)CPAJ、邏輯與非門U2D和開關(guān)驅(qū)動(dòng)三極管Q5構(gòu)成上述橋式指示電路的脈沖觸發(fā)電路的脈沖觸發(fā)輸出端D，該脈沖觸發(fā)輸出端D連接邏輯電平輸出探針輸出端CJ。本邏輯電平發(fā)生器中的雙向雙色二極管SLED指示電路如圖3所示，雙向雙色發(fā)光二極管SLED的兩端分別連接由U3B、U3C構(gòu)成的一與門和U3A的與非門，兩門電路的輸入端并聯(lián)后連接于上述脈沖觸發(fā)電路的脈沖觸發(fā)輸出端D。其門電路可選用74HC系列芯片。
權(quán)利要求1.一種邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，其特征在于其電路組成包括邏輯電平檢測部分和計(jì)量顯示部分，其邏輯電平檢測部分包括TTL邏輯電平檢測電路、MOS邏輯電平檢測電路，兩檢測電路檢測信號(hào)輸入端連接設(shè)置有轉(zhuǎn)換開關(guān)(BJ1)，連接設(shè)置于該兩檢測電路輸出端為邏輯電平指示電路；其計(jì)量顯示部分以單片機(jī)芯片(U6)為中央控制單元，其I/O輸入口線連接設(shè)有頻率計(jì)數(shù)輸入的模擬開關(guān)電路(U4)，模擬開關(guān)電路的輸入端口還連接有以設(shè)定的高頻分級(jí)計(jì)量單位為計(jì)數(shù)值輸入的高頻分頻器(U5)，其單片機(jī)芯片的I/O輸出口線連接設(shè)有顯示電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，其特征在于模擬開關(guān)電路的輸入端設(shè)有計(jì)數(shù)頻率微波分頻器，該微波分頻器電路是由MB506芯片(U3)及其外圍元件電路構(gòu)成，MB506芯片(U3)輸入端設(shè)有雙向二極管(D8、D9)和電容(C10)與后置的電阻(R47)構(gòu)成的隔直消零干擾電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，其特征在于以探針為輸入端連接設(shè)有由雙輸入與非門(U1D)構(gòu)成的脈沖整形電路和由驅(qū)動(dòng)管(Q3)與(LED3)構(gòu)成的脈沖指示電路，與非門(U1D)和其兩輸入端的兩組電阻分壓網(wǎng)絡(luò)(R14、R15和R16、R17)構(gòu)成了脈沖電平變化檢測電路，其兩分壓節(jié)點(diǎn)(A、B)的其中之一點(diǎn)(B)設(shè)定為下降沿檢測信號(hào)輸入端，經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)(BJ2)，其另一設(shè)定為上升沿檢測信號(hào)輸入的節(jié)點(diǎn)(A)連接至邏輯電平檢測電路的邏輯高電平“H’’輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆，其特征在于其電路組成中設(shè)有邏輯電平發(fā)生器，該邏輯電平發(fā)生器是由雙向雙色發(fā)光二極管(SLED)，和兩PN結(jié)互反且共射連接的開關(guān)三極管(Q6、Q7)的共射極端、兩PN結(jié)互反且共集電極連接的開關(guān)三極管(Q8、Q9)的共集電極端分別連接于雙向雙色發(fā)光二極管SLED兩端組成的雙向發(fā)光二極管電平顯示橋式指示電路，該指示電路的各開關(guān)三極管(Q6、Q7、Q8、Q9)的基極經(jīng)偏置電阻并聯(lián)設(shè)置于由觸發(fā)開關(guān)(CPAJ)、邏輯與非門(U2D)和開關(guān)驅(qū)動(dòng)三極管(Q5)構(gòu)成上述橋式指示電路的脈沖觸發(fā)電路的脈沖觸發(fā)輸出端(D)，該脈沖觸發(fā)輸出端連接邏輯電平輸出探針輸出端(CJ)。
專利摘要本實(shí)用新型的邏輯電平/數(shù)字頻率測試筆包括有邏輯電平檢測部分和計(jì)量顯示部分，其邏輯電平檢測部分由TTL/MOS邏輯電平檢測電路，其輸入端的轉(zhuǎn)換開關(guān)，和連接設(shè)置于兩檢測電路輸出端為邏輯電平光顯示電路構(gòu)成；其計(jì)量顯示部分以單片機(jī)芯片為中央控制單元，其I/O輸入口線連接設(shè)有計(jì)數(shù)輸入的模擬開關(guān)電路，模擬開關(guān)的輸入端口還連接有以高頻分級(jí)計(jì)量單位為計(jì)數(shù)值輸入的高頻分頻器，其單片機(jī)芯片的I/O輸出口線連接設(shè)有顯示電路。本技術(shù)方案改變了現(xiàn)有便攜式邏輯筆只具有邏輯電平檢測功能而無計(jì)量功能，而具備計(jì)量顯示功能的頻率計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積又大的技術(shù)現(xiàn)狀，成為可貼身攜帶的邏輯電平/數(shù)字頻率測試工具。
文檔編號(hào)G01R23/00GK2921848SQ20062009186
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月30日
發(fā)明者張繼科 申請(qǐng)人:張繼科