erstellt 08.08.2010
Logiktester mit Impulsmessung
Funktion
Die hier vorgestellte Schaltung hat gegenüber anderen Schaltungen den Vorteil das sie mit CMOS-IC's aufgebaut ist und so über einen sehr hohen Eingangswiderstand verfügt der die zu prüfende Schaltung so gut wie nicht belastet, außerdem kann die Betriebsspannung der zu messenden Schaltung entnommen werden weil sie in einem relativ weiten Spannungsbereich von 3 bis 18 Volt voll Funktionsfähig ist.
Beim  Test einer TTL Schaltung beträgt die aus der Schaltung entnommene Betriebsspannung 5 Volt ( Beim Testen einer CMOS Schaltung  darf sie bis zu 18 Volt betragen)

Der Widerstand R1 sorgt dafür das der Eingang im unbenutzten Zustand auf Masse Potenzial ( Low) liegt.Der Widerstand R3 dient nur zur Sicherheit damit beim berühren der Messspitze an einer zu hohen Spannung der Schmitt Trigger sich nicht gleich in seine Bestandteile zerlegt.
Bei einem Signal ab 2,9 Volt schaltet der Schmitt Trigger (Eingang 11) und invertiert das Signal , somit liegt am Ausgang ( Ausgang 10 ) eine Low Signal an , am Eingang des Nächsten Schmitt Trigger ( Eingang 9 ) also auch Low Signal und am Ausgang 8 weil der hier verwendete Schmitt Trigger auch sein Signal invertiert somit ein High Signal welches Led 3 (Rot) zum Leuchten anregt.
Gleichzeit haben wir am Eingang 13 des oberen Schmitt Trigger auch Low und demzufolge an seinem Ausgang ( Ausgang 12) auch High , Led 4 (Grün) ist also Aus.
Bei einem Eingangssignal unter 2,9 Volt laufen die Signale dann alle Invertiert.
Das IC 4040 ist ein Binär-Teiler , dabei wird bei Eingang einer Signalfolge das Signal mehrfach hintereinander durch den Faktor zwei geteilt , nach jeder Teilung kann das Signal dann abgegriffen werden.
Impulserkennung
Normalerweise lassen sich mit dem bloßen Auge Blinkfrequenzen an einer Led  von etwa 20 Hz gerade noch erkennen alles was schneller blinkt wird vom Auge nur noch als dauerhaft leuchtende Punkt wahrgenommen.
Mit der hier vorgestellten Methode wird die Eingangsfrequenz 12 mal hintereinander durch 2 geteilt , somit haben wir bei der letzten Leuchtdiode nur noch einen 4096 Teil der  Frequenz als die am Eingang anliegende.
Nehmen wir jetzt zum Beispiel eine Eingangs Frequenz von 81920 Hz an , so blinkt die letzte Led noch mit einer Frequenz von 20 Hz , und somit können wir auch noch Frequenzen bis ca. 80 KHz mit dem bloßen Auge wahrnehmen.
Kurze Impulsketten kann man mit dieser Schaltung auch zählen, indem man den Reset Taster kurz drückt und damit die Impulszählung beginnt, nach Empfang einer Impulskette kann man dann die gemessenen Impulse anhand der unten angezeigten Tabelle im Binärcode zählen. Null zeigt die Leuchtdioden die aus sind, 1 die ,die an sind.
Durch den in der Schaltung angebrachten Reset-Taster kann man zu jeder Zeit den Zählvorgang wieder von vorne anfangen

Led 12
Led 11
Led 10
Led 9
Led 8
Led 7
Led 6
Led 5
Led 4
Led 3
Led 2
Led 1

2 hoch 11 2 hoch 10 2 hoch 9 2 hoch 8 2 hoch 7 2 hoch 6 2 hoch 5
2 hoch 4 2 hoch 3 2 hoch 2 2 hoch1 2 hoch0 Summe
2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1
0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 4
1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 3528
0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 30

IC1 = 6 fach Schmitt Trigger 40014 oder CD40106, das zweite IC ist 4040B ein 12 fach Binärteiler






Hier kann der Schaltplan geladen werden !
Und hier der passenden Betrachter !

Datenblatt HCF4040
Datenblatt Schmitt Trigger CD40106
Datenblatt 40014


So in etwa könnte die fertige Schaltung aussehen, evtl, könnte mann ihr noch ein Gehäuse spendieren .
Auf dieser Platine sind alle Led Vorwiderstände einfach weg gelassen worden, bei 5 Volt funktionierte diese Schaltung einwandfrei und auch bei 9 Volt noch , aber da waren die Led's schon sehr hell und weiter wollte ich mein Glück nicht auf die Probe stellen.
Kann nur raten nicht an den Vorwiderstände zu sparen, damit man unbesorgt auch die Maximale Betriebsspannung von 18 Volt ausnutzen kann.  
Alternative:
Alternativ kann man das Prüfgerät auch mit einer eigenen Spannungsquelle versorgen, und durch den Einbau eines zusätzlichen Vorwiderstand, können damit auch Spannungen bis 24 Volt geprüft werden , was in der Industrie ja die Standard Versorgungsspannung darstellt..









Aktualisiert am 09.07.2014
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