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Logiktester, Logikstift

Ein Logikstift ist, wie der Name sagt ein kleiner Stift, mit dem der Zustand eines Anschlusses einer Digitalschaltung mal eben festgestell werden kann.

LogikTester-Impuls-Prototyp.png
Bild 1: Selbstbau Logikstift

Ein Logikstift wird mit zwei Leitungen an die Stromversorgung der Digitalschaltung angeschlossen. Mit der Prüfspitze kann der Zustand eines Anschlusses 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
  • Zu hohe Versorgungsspannung
  • Eingang an zu hoher Spannung
  • Eingang an negativer Spannung

Außerdem sollte die Schaltung durch den Logikstift nicht belastet werden.

Impulse erkennen

Ein Problem besteht im Erkennen von Impulsen. Wenn die LEDs für Low und High leuchten, liegen Impulse vor. Aber das ist 08-15. Kurze Impulse oder gar kurze Einzelimpulse können damit nicht erkannt werden. Eine Anzeige für das Vorliegen von Impulsen ist unerlässlich.

Besonders Problematisch sind sogenannte Spikes oder Glitches, die im Bereich weniger 10ns liegen.

Es ist unwichtig, zu unterscheiden, ob ein Low - High oder High - Low Übergang vorlag. Langsame Übergänge werden am Pegel selbst erkannt. Bei schnellen kommen beide unmittelbar hintereinander vor.

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. Wenn dann TTL-Pegel nicht eingehalten werden, ist meistens etwas faul. Pathologische Fälle sind nur mit wenigen, teuren und aufwändigen Logikstiften zu erkennen. Das gilt übrigens auch für Logikanalysatoren, die dann einige Tausend kosten.

Moderne Systeme enthalten sowohl 3,3V und 5V TTL. CMOS-Systeme über 5V gibt es kaum.

Welchen Stift

Logikstifte gibt es natürlich zu kaufen, ab 15€. Die günstigen haben meistens keine Impulserkennung.

Der Selbstbau lohnt sich.

Der Logikstift in Bild 1 kostet etwa 1€.

Er kann Impulse mit 100ns und 20MHz nachweisen und erkennt korrekte Low und High-Pegel relativ gut.

Und das wichtigste:

Ein Anfänger kann ihn leicht aufbauen.

Worauf achten

  • Pegel erkennen
  • Impulse erkennen: je kürzer um so besser
  • Versorgungsspannung: mindestens 12V, Verpolung
  • Oft gibt es hierzu keine Angaben. Eine fehlende Angabe als nicht erfüllt annehmen.
  • Eingang:
  • geringe Belastung: mindestens 10kΩ, höchstens 100pF
  • Anzeige:
  • farbige LED 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.

Logiktester

In vielen Fällen sollen mehrere Logikausgänge angezeigt werden. Eine Impulserkennung ist nicht nötig.

  • Ein Modul mit einem Logiktester zum Aufstecken auf ein Steckboard erkennt auch Impulse.