DE2030122A1

DE2030122A1 - Probe for testing the potential of logic circuits

Info

Publication number: DE2030122A1
Application number: DE19702030122
Authority: DE
Inventors: Gernot 8000 München Friesen
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-06-18
Filing date: 1970-06-18
Publication date: 1971-12-23
Also published as: DE2030122B2; DE2030122C3

Description

Tastkopf zur Prüfung der Potentiale von logischen Schaltkreisen. Probe for testing the potential of logic circuits.

Die Erfindung betrifft einen Tastkopf zur Prüfung der Potentiale von logischen Schaltkreisen.The invention relates to a probe for testing the potentials of logic circuits.

Bei der Verwendung von logischen Schaltkreisen besteht in vielen Fällen die Notwendigkeit, die Potentiale an den Eingängen und Ausgängen von logischen Schaltkreisen in einfacher Art und Weise auf ihre å jeweilige logische Bedeutung zu prüfen. Erwünscht ist hierbei außerdem, daß nur Potentiale, die innerhalb der Toleranzbereiche der logischen Potentiale für "Eins" bzw. "Nulll' liegen, als "Eins" bzw. "Null" angezeigt werden. Im anderen Fall sind nämlich undefinierte Potentiale an den logischen Schaltkreisen, die sich durch evtl. Störungen ergeben können, nicht erkennbar.Die bisher bekannten Tastköpfe zur Prüfung von logischen Schaltkreisen weisen aber nur eine Möglichkeit zur Unterscheidung eines hohen oder niedrigen Potentials auf.There are many cases in the use of logic circuits the need to determine the potentials at the inputs and outputs of logic circuits to check in a simple manner for their å respective logical meaning. He wishes is also here that only potentials that are within the tolerance ranges of the logical potentials for "one" or "zero" are displayed as "one" or "zero" will. In the other case there are undefined potentials on the logic circuits, which may result from possible malfunctions are not recognizable Probe heads for testing logic circuits have only one possibility to differentiate between a high and a low potential.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tastkopf zur Prüfung der Potentiale von logischen Sohaltkreisen ansugeben, mit dem außer den beiden Zuständen "Sins" und "Null" der logischen Schaltkreise auch Potentiale zu erkennen sind, die keinem definierten logischen Zustand entsprechen.The invention is based on the object of a probe head for testing of the potentials of logical so-called circles, with the exception of the two states "Sins" and "Null" of the logic circuits can also be recognized by the potentials do not correspond to a defined logical state.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für die zwei möglichen Potentiale "Null" und Zeins der Schaltkreise je ein Schwellwertschalter mit nachgeschaltetem Schaltverstärker vorgesehen ist 9 in dessen Ausgangskreis ein Anzeigeelement liegt, daß ferner der erste Schwellwertschalter einen oberen und der zweite Schwellwertschalter einen unteren Schwellwert aufweist, und daß der erste Schwell.z-tschalter unterhalb seines Schwellwertes und der zweite Schwellwertschalter oberhalb seines Schwellwertes ein Ausgangssignal abgibt.This object is achieved according to the invention in that for the two possible potentials "zero" and zeins of the circuits one threshold switch each with a downstream switching amplifier 9 is provided in its output circuit Display element is that also the first threshold switch an upper and the second threshold switch has a lower threshold, and that the first Threshold switch below its threshold value and the second threshold switch emits an output signal above its threshold value.

Die Schwellwerte dieser Schwellwertschalter sollten so eingestellt sein, daß sie genau an der oberen bswO unteren Grenze der Toleranzbereiche der logischen Schaltungen liegen Bei einem derartigen Tastkopf ist es vorteilhaft, wenn die Schwellwertschalter Differenzverstärker sind, deren einer Eingang mit je einem Spannungsreferenzelement in Verbindung stehend und deren anderer Eingang den Eingang des Schwellwertschalters darstellt.The threshold values of these threshold switches should be set in this way be that they are exactly at the upper or lower limit of the tolerance ranges of the logical With such a probe, it is advantageous if the threshold value switch Differential amplifiers are one input with a voltage reference element and the other input is the input of the threshold switch represents.

Eine zweckmäBige mechanische Ausführung des Tastkopfes ist dadurch gegeben, daß die Schaltung des Tastkopfes einschließlich der zwei Anzeigelampen in einem röhrenförnigen Gehäuse aus wenigstens teilweise durchsichtigem Kunststoff angeordnet ist, dessen eine Stirnseite eine Tastspitze trägt, und dessen andere Stirnseite eine Kabeldurchführung mit zwei Anschlußleitungen für die Zuführung der Betriebsspannung aufweist, die gleich der der zu prilfenden logischen Schaltungen gewählt ist.A practical mechanical design of the probe is thereby given that the circuit of the probe including the two indicator lights in a tubular housing made of at least partially transparent plastic is arranged, one end of which carries a probe tip, and the other Front side a cable bushing with two connecting lines for the supply of the Has operating voltage that is equal to that of the logic circuits to be tested is chosen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail below with reference to the drawing will.

Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild des Tastkopfes nach der Erfindung Fig. 2 eine Schaltung eines Tastkopfes nach der Erfindung Fig. 3 ein mechanisches Ausfuhrungsbeispiel eines Tastkopfes nach Fig. 2 In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Tastkopfes mit den Schwellwertschaltern S1 und S2, den Schaltverstärkern V1 und V2 und den Anzeigeelementen Al und A2 dargestellt. Die Potentiale der zu prüfenden logischen Schaltkreise werden dem Eingang E des Tastkopfes zugeführt. Der Eingang E ist mit den zueinander parallelgeschalteten Eingängen der Schwellwertschalter S1 und 52 verbunden, deren Ausgangssignale die Schaltverstärker V1 bzw. V2 steuern. Im Arbeitskreis der Schaltverstärker sind die Anzeigeelemente Al und A2 angeordnet. Die Schwellwertschalter S1 bzw. S2 geben nur dann ein Ausgangssignal an die Schaltverstärker ab, wenn das Signal am Eingang E unterhalb bzw. oberhalb der Toleranzgrenze des Ausgangszustandes Null bzw. ftEinstt des zu prüfenden logischen Schaltkreises liegt. Sie können daher auch als AmplitudenSilter aufgefaßt werden. Beispielsweise werden die Schwellwertschalter eines Tastkopfes zur Prllfung von TTL-Schaltkreisen so dimensioniert, daß der Schwellwertschalter S1 für eine Ausgangespannung unterhalb von 0,4 Volt (log. "Null") und der Schwellwertschalter 52 für eine Eingangs spannung oberhalb 2,4 Volt (log. "Eins") ein Ausgangssignal an den nachgeschalteten Schaltverstärker bzw. an das zugehörige Anzeigeelement abgibt. Für Potentiale zwischen 0,4 und 2,4 Volt, denen kein definierter logischer Zustand entspricht, wird kein Ausgangssignal abgegeben.1 shows a block diagram of the probe head according to the invention FIG. 2 shows a circuit of a probe head according to the invention. FIG. 3 shows a mechanical one Exemplary embodiment of a probe head according to FIG. 2 In FIG. 1 is a block diagram a probe head with the threshold switches S1 and S2, the switching amplifiers V1 and V2 and the display elements Al and A2. The potentials of those to be tested logic circuits are fed to input E of the probe. The entrance E is the threshold switch with the inputs connected in parallel to each other S1 and 52 connected, the output signals of which control the switching amplifiers V1 and V2, respectively. The display elements A1 and A2 are arranged in the switching amplifier working group. The threshold switches S1 and S2 only give an output signal to the switching amplifier when the signal at input E is below or above the tolerance limit of the Initial state zero or ftEinstt of the logic circuit to be tested. They can therefore also be regarded as amplitude filters. For example be the threshold switches of a probe for testing TTL circuits are dimensioned in such a way that that the threshold switch S1 for an output voltage below 0.4 volts (Log. "Zero") and the threshold switch 52 for an input voltage above 2.4 volts (logical "one") an output signal to the downstream Switching amplifier or outputs to the associated display element. For potentials between 0.4 and 2.4 volts, to which no defined logical state corresponds, becomes none Output signal emitted.

Die Schaltung eines derartigen Tastkopfes zur Prüfung von TTL-Schaltkreisen zeigt die Fig. 2. In dieser Schaltung besteht der Schwellwertschalter S1 bzw. S2 aus einem Differeneveratärker mit den Eingängen e1 und e2 bzw. e3 und e4 und den Ausgängen al bz a2. Der Differenzverstärker des Schwellwertschalters S1 ist für die Prüfung des logischen Zustandes "Null" bestimmt und enthält die Transistoren Ts1 bis Ts4, von denen jeweils die Transistoren Ts1 und 82 bzw. Ts3 und ?S4 zu einer Darlingtonschaltung mit den wiederständen R3 und R6 zusammengeschaltet sind. R4 stellt den gemeinsamen emitterwiederstand dieser Differentverstärkerstufe dar, während R5 mit dem Kollektor des Transistors Ts3 verbunden ist und als Arbeitswiederstand dieser Stufe dient. der Differenzverstärker mit den Transistoron Ts7 und Te8 stellt den Schwellwertschalter S2 dar, der für die Anzeige des logischen zustandes "Eins" dinensioniert ist. Der Differenzverstärker enthält den gemeinsamen Emitterwiederstand R15 und den Arbeitswiederstand R14, der am Kollektor des Transistors Ts7 angeordnet ist. Den Eingängen e2 bzw. e4 der Differenzverstärker der Schwellwertschalter S1 bzw. 52 werden Referenzspannungen zugeführt.The circuit of such a probe head for testing TTL circuits shows the Fig. 2. In this circuit there is the threshold switch S1 or S2 from a differential amplifier with inputs e1 and e2 or e3 and e4 and the Outputs al bz a2. The differential amplifier of the threshold switch S1 is for the test of the logic state "zero" determines and contains the transistors Ts1 to Ts4, of which the transistors Ts1 and 82 or Ts3 and? S4 to one Darlington circuit with the resistors R3 and R6 are interconnected. R4 represents the common emitter resistance of this differential amplifier stage, while R5 is connected to the collector of the transistor Ts3 and as an operating resistor serves this stage. the differential amplifier with the transistor Ts7 and Te8 provides the threshold switch S2, which is used to display the logic state "one" is dimensioned. The differential amplifier contains the common emitter resistor R15 and the working resistor R14, which is arranged at the collector of the transistor Ts7 is. The inputs e2 and e4 of the differential amplifier of the threshold switch S1 and 52 reference voltages are supplied.

Die Referenzspannung für den Schwellwertschalter 51 wird mit Hilfe der Diode D2 und der Widerstandekette R7 bis R10 erzeugt, während die Referenzspannung für den Schweliwertschalter S2 über die Diode D4 und die Widerstänae R16 bis R18 gewonnen wird. Die Eingänge e1 und e3 der Differenzverstärker werden über parallelgeschaltete Dioden D1 bzw. D3 und vorgeschaltete Widerstände R2 bzw. R13 gegen Überspannungen am Eingang geschützt. Zusätzlich sind im Eingangskreis noch die Widerstände Ri und R12 angeordnet, die bei offenem Eingang E eine derartige Eingangsspannung an die Eingänge ei bzw. e3 legen, daß keiner der Schaltverstärker durchgeschaltet ist.The reference voltage for the threshold switch 51 is with the help the diode D2 and the resistor chain R7 to R10 generated while the reference voltage for the threshold switch S2 via the diode D4 and the resistors R16 to R18 is won. The inputs e1 and e3 of the differential amplifiers are connected in parallel Diodes D1 or D3 and upstream resistors R2 or R13 against overvoltages protected at the entrance. Additionally are in the input circle nor the Resistors Ri and R12 are arranged, which when the input E is open, such an input voltage put to the inputs ei and e3 that none of the switching amplifiers are switched through is.

Das Ausgangssignal am Anschluß al bzw. 82 der Differenzverstärker wird der Basis des Transistors Ts5 bzw. Ts9 der Anzeigeverstärker zugeführt. Am Kollektor des Transistors Uns5, der über den :rbeitswiderstand Ril mit der Betriebsspannung verbunden ist, ist die Basiß des Transistors T6 angeschaltet, in dessen Kollektorarbeitskreis die das Anzeigeelement darstellende Lampe L angeordnet ist. Der Kollektor des Transistors Ts9 des Anzeigeverstärkers V2 ist über die in Serie geschalteten Widerstände R19 und R20 mit dem Bezugspotential verbunden. Die Basis des Transistors TslO ist an den Verbindungspunkt dieser beiden Widerstände angeschaltet. Im Kollektorarbeitskrejs des Transistors Ts10 ist wiederum eine das Anzeigeelement darstellende Lampe L' angeordnet.The output signal at connection a1 or 82 of the differential amplifier the display amplifier is fed to the base of the transistor Ts5 or Ts9. At the Collector of the transistor Uns5, which is connected to the operating voltage via the operating resistance Ril is connected, the base of the transistor T6 is switched on, in its collector working circuit the lamp L representing the display element is arranged. The collector of the transistor Ts9 of the display amplifier V2 is via the series-connected resistors R19 and R20 connected to the reference potential. The base of the transistor TslO is on the connection point of these two resistors is switched on. In the collector's work group of the transistor Ts10 is in turn a lamp L 'representing the display element arranged.

Zum Schutz des Tastkopfes gegen Falschpolung der Betriebsspannung ist in der positiven Betriebsspannungszuleitung eine Schutzdiode D5 angeordnet, über die nur bei richtiger Polung Betriebsspannung zum Tastkopf gelangen kann.To protect the probe against incorrect polarity of the operating voltage a protective diode D5 is arranged in the positive operating voltage supply line, via which operating voltage can only reach the probe if the polarity is correct.

Ein derartiger Tastkopf ist mit entsprechenden Änderungen der Schwellwerte und der Betriebs spannung auch für andere logische Schaltkreise geeignet.Such a probe head is with corresponding changes in the threshold values and the operating voltage are also suitable for other logic circuits.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für die mechanische Ausführung des Tastkopfes. Dieser Tastkopf besteht aus einem röhrenförmigen Gehäuse G, das aus durchsichtigem Kunststoff gefertigt ist, und das sn einem Ende eine Tastspitze T und am anderen Ende eine Kabeldurchführung D für die Anschlußleitung K der Betriebsspannung aufweist, Die Schaltungselemente des Tastkopfes sind auf einer Trägerplatte 5 einer gedruckten Schaltung im Inneren des Gehäuses G angeordnet. Die Trägerplatte S enthält außerdem zwei verschiedenfarbige Anzeigelampen L, L' für die Anzeige des Schaltzustandes des zu prüfenden logischen Schaltkreises.Fig. 3 shows an example of the mechanical design of the probe head. This probe head consists of a tubular housing G, which is made of transparent plastic is made, and the sn one end is a probe tip T and at the other end a cable bushing D for the connection line K of the operating voltage has, The circuit elements of the probe are on a support plate 5 a printed circuit arranged inside the housing G. The carrier plate S contains also two different colored indicator lamps L, L 'for displaying the switching status of the logic circuit to be tested.

3 Patentansprüche 3 Figuren3 claims 3 figures

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Probe for testing the potentials of logic circuits, characterized in that for the two possible "Zero" and "One" potentials of the circuits One threshold value switch each (S1, S2) with a downstream switching amplifier (V1, V2) is provided in its output circuit a display element (A1, A2) is located, that also the erate threshold switch (S1) an upper and the second threshold value switch (S2) has a lower threshold value, and that the first threshold switch is below its threshold and the second Threshold switch emits an output signal above its threshold value, 2. Probe head according to Claim 1, characterized in that the threshold value switches are differential amplifiers one input of which is connected to a voltage reference element, and whose other input represents the input of the threshold switch.

3. Probe according to claim 1, characterized in that the circuit of the probe head including two indicator lamps (L, L ') in a tubular Housing (G) made of at least partially transparent plastic is arranged, the one end face carries a probe tip (T), and the other end face a cable bushing (D) has two connection lines for supply 1> the operating voltage, which is chosen to be the same as that of the logic circuits to be tested.