Logiktester, Logikstift
Ein Logikstift ist, wie der Name schon sagt, ein kleiner Stift, mit dem der Zustand eines Anschlusses einer Digitalschaltung auf einen Blick festgestellt werden kann.
Ein Logikstift wird über zwei Leitungen mit der Stromversorgung der Digitalschaltung verbunden. Mit der Prüfspitze kann der Zustand eines Anschlusses in der Digitalschaltung ermittelt werden:
- Kein zulässiger Logikpegel: weder grün noch rot
- LOW-Pegel: grüne LED
- HIGH-Pegel: rote LED
- Impulse: blaue LED
Ein guter Logikstift sollte unempfindlich sein:
- Verpolung der Versorgungsspannung
- Versorgungsspannung zu hoch
- Eingang an zu hoher Spannung
- Eingang an negativer Spannung
Außerdem darf die untersuchte Digitalschaltung durch den Logikstift nicht belastet werden.
Impulse erkennen
Ein Problem ist die Erkennung von Impulsen. Wenn die LEDs für LOW und HIGh gleichzeitig leuchten, liegen Impulse vor. Das ist aber 08-15. Kurze Impulse oder gar kurze Einzelimpulse können so nicht erkannt werden. Eine Anzeige für das Auftreten von Impulsen ist unerlässlich.
Besonders problematisch sind sogenannte Spikes oder Glitches, die im Bereich um 10ns liegen.
Es ist nicht wichtig, zu unterscheiden, ob es sich um einen LOW - HIGH oder HIGH - LOW Übergang handelt. Langsame Übergänge werden am Pegel selbst erkannt. Bei schnellen Übergängen treten beide unmittelbar hintereinander auf.
TTL / CMOS
Die Pegel von TTL und CMOS unterscheiden sich in den zulässigen Wertebereichen.
Heute wird fast immer mit 5V oder 3,3V gearbeitet. Praktisch unterscheiden sich die Pegel für 5V TTL, 3,3V LVTTL nicht und von 2,5V CMOS kaum. CMOS für 5V kann mit TTL untersucht werden. Werden die TTL-Pegel nicht eingehalten, ist meistens etwas faul. Pathologische Fälle sind nur mit wenigen, teuren und aufwendigen Logikstiften zu erkennen. Das gilt übrigens auch für Logikanalysatoren, die dann einige Tausend kosten.
Moderne Systeme enthalten sowohl 3,3V als auch 5V TTL. CMOS-Systeme über 5V gibt es kaum.
Welchen Stift
Logikstifte gibt es natürlich schon ab 15€ zu kaufen. Die billigen haben meistens keine Impulserkennung.
Der Selbstbau lohnt sich.
Der Logikstift in Bild 1 kostet ca. 1€.
Er kann Impulse mit 100ns und 20MHz erkennen und erkennt korrekte LOW und HIGH-Pegel relativ gut.
Und das Wichtigste:
Ein Einsteiger kann ihn leicht aufbauen.
Worauf ist zu achten
- Pegel erkennen
- Impulse erkennen: je kürzer desto besser
- Versorgungsspannung: mindestens 12V, Verpolung schadet nicht.
- Oft gibt es keine Angaben dazu. Eine fehlende Angabe ist als nicht erfüllt zu werten.
- Eingang:
- geringe Belastung: mindestens 10kΩ, höchstens 100pF
- Anzeige:
- farbige LEDs werden sehr gut erkannt
- Anzeigen mit Ziffern, Text oder Symbolen erschweren eine schnelle Erfassung
Der Selbstbau des LogicProbe mit PIC liefert einen kleinen komfortablen Logikstift.
Wunsch
Ein Logikstift mit Batterie wäre schneller einsatzbereit.
Logiktester
- In Einfache Logiktester werden einige vorgestellt.
- Unter anderem ein Logiktester mit Impulserkennung und Akku.
Oft müssen mehrere Logikzustände gleichzeitig angezeigt werden. In diesen Fällen kann in der Regel auf eine Impulserkennung verzichtet werden.
- Im Projekt Einfacher Logiktester wird eine einfache Anzeige mit 4 Eingängen als Modul für Steckboards vorgestellt.
- Der Logiktester mit 4049 ist ein Modul mit 6 Anzeigen.