專利名稱:一種多功能邏輯測試筆的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種多功能邏輯測試筆，包括：邏輯信號識別電路，顯示電路，信號分頻區(qū)分模塊，所述顯示電路連接于邏輯信號識別電路，所述信號分頻區(qū)分模塊包括時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路，所述時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路依次串聯(lián)設(shè)置，所述閘門電路將探測到的信號發(fā)送給邏輯信號識別電路，所述邏輯信號識別電路將探測到的信號發(fā)送給顯示電路，所述的邏輯信號識別電路中的U1A與U2A組成雙相比較器與輸入信號進行檢測識別，用于判斷高低電平，所述的顯示電路設(shè)計模塊用于顯示高低電平。本實用新型不僅具有簡單，省時的優(yōu)點，而且具有完善的多種功能的特點，真正的達到方便，高效。
【專利說明】一種多功能邏輯測試筆

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及邏輯測試筆【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種多功能邏輯測試筆。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)字時代的到來，對數(shù)字邏輯信號的檢測愈發(fā)重要，并朝著又快又準(zhǔn)的趨勢發(fā)展。在快節(jié)奏的學(xué)習(xí)和工作以及生活中，高效率的處理能力就能體現(xiàn)自我的價值。
[0003]而現(xiàn)實生活中，往往采取萬用表或者示波器等儀器儀表不方便，造成效率的低下。目前較為簡單的信號測試方法可以采取LED燈設(shè)計，但只能測試高低電平及其組態(tài)，且不能反應(yīng)信號頻率范圍。而本新型裝置實現(xiàn)了一種邏輯信號測試儀，不僅能區(qū)分電平狀態(tài)，而且可以用于信號頻率目前國內(nèi)檢測器件功能較為單一:
[0004]如中國專利200620091862.0。該裝置分為邏輯電平檢測部分和計量顯示部分，而邏輯電平檢測包括TTL邏輯電平檢測電路與COMS邏輯電平檢測電路，兩者由與非門及外圍元件構(gòu)成相應(yīng)邏輯網(wǎng)絡(luò)形式，元件較多，電路較為復(fù)雜，有延遲，不準(zhǔn)確的缺點。
[0005]如中國專利201220061751.0。該裝置需要信號輸入轉(zhuǎn)換開關(guān)，造成不便。且基準(zhǔn)方波信號發(fā)生器由CMOS與非門ICl所組成，ICl中的兩個門F1、F2與R2、RPI及Cl?C6組成可調(diào)式多諧振蕩器，造成結(jié)構(gòu)的復(fù)雜。且RPI只能進行頻率的微調(diào)，造成裝置的局限性。
[0006]如中國專利90209542.0。該裝置雖簡單的反映出邏輯信號電平，但是功能單一，無法分頻，無法滿足日益進步的社會的需求。在實際操作中，需要其他大型器件輔助，沒有帶來實質(zhì)性的方便。
[0007]同時以上裝置，都是具有某些部分功能，或者結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜不能完全稱為簡單的綜合性的邏輯筆，特別是實際操作中，未能實現(xiàn)準(zhǔn)確快捷。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型所解決的技術(shù)問題在于提供一種多功能邏輯測試筆，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0009]本實用新型所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種多功能邏輯測試筆，包括:邏輯信號識別電路，顯示電路，信號分頻區(qū)分模塊，所述顯示電路連接于邏輯信號識別電路，所述信號分頻區(qū)分模塊包括時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路，所述時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路依次串聯(lián)設(shè)置，所述閘門電路將探測到的信號發(fā)送給邏輯信號識別電路，所述邏輯信號識別電路將探測到的信號發(fā)送給顯示電路，所述的邏輯信號識別電路中的UlA與U2A組成雙相比較器對輸入信號進行檢測識別，用于判斷高低電平，所述的顯示電路用于顯示高低電平。
[0010]所述時基電路模塊由四個頻率的時鐘信號四個開關(guān)及相關(guān)與門組成，主要實現(xiàn)測頻率時不同的檔位選擇，當(dāng)選擇一個檔位開關(guān)，與這個檔位串聯(lián)的信號就會被輸出，并與所述的閘門電路相連接。
[0011]所述的閘門電路由3個D觸發(fā)器與相關(guān)門電路組成，實現(xiàn)計數(shù)器電路工作一個基準(zhǔn)頻率停止，基準(zhǔn)信號輸入74LS74中Al的第一片D觸發(fā)器的脈沖信號H，a為Al中IQ與2Q’相與，b為Al的2Q’與A2的2Q的或，a的輸出控制待測脈沖只輸入一個基準(zhǔn)脈沖的時間，b的輸出控制待測脈沖輸入一個基準(zhǔn)時間后停止，并與所述的計數(shù)器電路模塊相連。
[0012]所述計數(shù)器由6個十進制的74LS160組成，實現(xiàn)頻率的計數(shù)，6片74LS160采用串行進位的方式進行連接，當(dāng)74LS160(U1)計為9時，當(dāng)下一個觸發(fā)脈沖到來時，第二片74LS160(U2)開始計數(shù)，當(dāng)?shù)诙嫗?時，第三片74LS160(U3)計數(shù)，由此類推，之后的計數(shù)器都是如此計數(shù)，并與所述的譯碼顯示模塊相連。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0014]1.本實用新型采取LM324系列器件為價格便宜的帶有真差動輸入的四運算放大器放大信號，進行準(zhǔn)確判斷，通過LED燈的顯示，直觀明了的觀察燈泡顏色達到判斷數(shù)字邏輯信號的狀態(tài)。
[0015]2.本實用新型采取由四個基準(zhǔn)頻率、74LS08及74LS32的基準(zhǔn)電路，電路元器件簡單易獲得，電路可組成四個頻率信號分別為1Hz，1Hz, 100Hz, 1000Hz的檔位選擇開關(guān)，簡單易操作。
[0016]3.本實用新型采用6片74LS160采用串行進位的方式進行連接，電路結(jié)構(gòu)簡單，運行平穩(wěn)且速度進一步提高。
[0017]4.本實用新型采用74LS74和74LS08及74LS32組成的閘門電路，延遲小，器件普通易于獲得。
[0018]5.本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，易于維護。

【附圖說明】

[0019]圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0020]圖2為本實用新型的信號分頻區(qū)分模塊電路圖。
[0021]圖3為本實用新型的邏輯信號識別電路和顯示電路電路圖。

【具體實施方式】
[0022]為了使本實用新型的實現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0023]如圖1?3所示，一種多功能邏輯測試筆，包括:邏輯信號識別電路，顯示電路，信號分頻區(qū)分模塊，所述顯示電路連接于邏輯信號識別電路，所述信號分頻區(qū)分模塊包括時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路，所述時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路依次串聯(lián)設(shè)置，所述閘門電路將探測到的信號發(fā)送給邏輯信號識別電路，所述邏輯信號識別電路將探測到的信號發(fā)送給顯示電路，所述的邏輯信號識別電路中的UlA與U2A組成雙相比較器與輸入信號進行檢測識別，用于判斷高低電平，所述的顯示電路用于顯示高低電平。
[0024]所述時基電路模塊由四個頻率的時鐘信號四個開關(guān)及相關(guān)與門組成，主要實現(xiàn)測頻率時不同的檔位選擇，當(dāng)選擇一個檔位開關(guān)，與這個檔位串聯(lián)的信號就會被輸出，并與所述的閘門電路相連接。
[0025]所述的閘門電路由3個D觸發(fā)器與相關(guān)門電路組成，實現(xiàn)計數(shù)器電路工作一個基準(zhǔn)頻率停止，基準(zhǔn)信號輸入74LS74中Al的第一片D觸發(fā)器的脈沖信號H，a為Al中IQ與2Q’相與，b為Al的2Q’與A2的2Q的或，a的輸出控制待測脈沖只輸入一個基準(zhǔn)脈沖的時間，b的輸出控制待測脈沖輸入一個基準(zhǔn)時間后停止，并與所述的計數(shù)器電路模塊相連。
[0026]所述計數(shù)器由6個十進制的74LS160組成，實現(xiàn)頻率的計數(shù)，6片74LS160采用串行進位的方式進行連接，當(dāng)74LS160(U1)計為9時，當(dāng)下一個觸發(fā)脈沖到來時，第二片74LS160(U2)開始計數(shù)，當(dāng)?shù)诙嫗?時，第三片74LS160(U3)計數(shù)，由此類推，之后的計數(shù)器都是如此計數(shù)，并與所述的譯碼顯示模塊相連。
[0027]優(yōu)選地，所述的邏輯信號識別電路，采用LM324芯片，具有短路保護輸出功能，真差動輸入級，可單電源3V-32V下工作，低偏置電流:最大ΙΟΟηΑ，每封裝含四個運算放大器。具有內(nèi)部補償?shù)墓δ?。共模范圍擴展到負(fù)電源，輸入端具有靜電保護功能。
[0028]優(yōu)選地，所述的時基電路，采用74LS32器件，包含4路獨立的2輸入或門，封裝類型包括塑料S0、和陶瓷扁平封裝、陶瓷芯片載體和扁平封裝、以及塑料和陶瓷DIP，電壓4.75?5.25V，驅(qū)動電流-0.8/16mA，最大傳輸延遲22ns，器件普通易于獲得，與四個開關(guān)相連即可組成基準(zhǔn)電路。
[0029]優(yōu)選地，所述的閘門電路，采用74LS74器件，包含2路獨立的D型上升沿觸發(fā)器，在預(yù)設(shè)(PRE)或清零(CLR)端輸入低電平可以對74LS74的輸出端進行預(yù)設(shè)或復(fù)位，無視其他輸入電平的高低。當(dāng)PRE和CLR未被激活(高)時，數(shù)據(jù)端(D)的數(shù)據(jù)只要滿足建立時間的要求，即可在時鐘(CLK)脈沖的上升沿傳送到輸出端。74LS74的時鐘觸發(fā)發(fā)生在電平到達某個程度的時刻，而跟CLK上升時間的長短沒有直接聯(lián)系。在觸發(fā)時間間隔內(nèi)，74LS74的D端的數(shù)據(jù)可隨意改變，而不影響輸出端的電平。
[0030]優(yōu)選地，所述的計數(shù)器，采用74LS160器件，這種同步可預(yù)置十進計數(shù)器是由四個D型觸發(fā)器和若干個門電路構(gòu)成，內(nèi)部有超前進位，具有計數(shù)、置數(shù)、禁止、直接(異步)清零等功能。這種計數(shù)器是可全編程的，即輸出可預(yù)置到任何電平。超前進位電路無須另加門，即可級聯(lián)出η位同步應(yīng)用的計數(shù)器，且電路有全獨立的時鐘電路。
[0031]本實用新型的工作原理為:Vi為輸入的電平信號，U1A、U2A組成雙相比較器對輸入信號進行檢測識別。UlA的同相輸入端為高電平閥值電位參考端，其電壓值由POTl變壓獲得，為2.5V。U2A的反向端為低電平閥指點為參考端，其值由P0T2變壓獲得，為0.7V。當(dāng)輸入電壓大于UlA比較器同相輸入端電壓時，UlA比較器輸出電壓為低電平，反之輸出為高電平。當(dāng)輸入電壓小于U2A比較器反相輸入端電壓時，U2A比較器輸出電壓為低電平，反之輸出為高電平。在Vin〈2.5V時，UlA輸出為高電平。在Vin>2.5V時，UlA反向端大于同相端，UlA輸出低電平，綠燈亮。當(dāng)VinX).7V時，U2A輸出為高電壓。在Vin〈0.7V時，U2A同向端小于反向端，U2A輸出低電平，紅燈亮。時基電路提供標(biāo)準(zhǔn)信號I，標(biāo)準(zhǔn)的時基信號經(jīng)過閘門電路，閘門電路輸出信號II開始是出于低電平狀態(tài)，計數(shù)器此時還為開始工作，當(dāng)時基信號I經(jīng)過兩個脈沖時，閘門電路輸出信號II由低電平狀態(tài)轉(zhuǎn)到高電平狀態(tài)，此時待測頻率開始作為計數(shù)器的CP脈沖使計數(shù)器開始工作，持續(xù)一個時基頻率后閘門電路輸出信號II又恢復(fù)到低電平狀態(tài)，待測脈沖停止輸入，計數(shù)器停止計數(shù)，此時譯碼顯示器顯示的數(shù)與所選的時基信號的乘機即為待測頻率的頻率值。
[0032]本實用新型不僅具有簡單，省時的優(yōu)點，而且具有完善的多種功能的特點，真正的達到方便，高效。
[0033]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型的要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種多功能邏輯測試筆，包括:邏輯信號識別電路，顯示電路，信號分頻區(qū)分模塊，其特征在于:所述顯示電路連接于邏輯信號識別電路，所述信號分頻區(qū)分模塊包括時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路，所述時基電路、閘門電路、計數(shù)器、譯碼顯示電路依次串聯(lián)設(shè)置，所述閘門電路將探測到的信號發(fā)送給邏輯信號識別電路，所述邏輯信號識別電路將探測到的信號發(fā)送給顯示電路，所述的邏輯信號識別電路中的UlA與U2A組成雙相比較器與輸入信號進行檢測識別，用于判斷高低電平，所述的顯示電路用于顯示高低電平。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能邏輯測試筆，其特征在于:所述計數(shù)器由6個十進制的74LS160組成，6片74LS160采用串行進位的方式進行連接。
【文檔編號】G01R23-10GK204302369SQ201420580963
【發(fā)明者】汪磊, 武峰, 趙起, 吳祥, 金俊, 萬滟秋, 楊雪蛟 [申請人]安徽工程大學(xué)