Logikai ceruza

 

Az első esetem a logika szintekkel egy R10 számítógép mellett volt, ha igaz 1979 nyarán. Egy számítógép központban dolgoztam szünidősként, mondván ha már számítógép műszerésznek adjuk a gyereket, hadd tapasztaljon. Ez egy több ajtós ruhásszekrény méretű gép volt. Nem emlékszem pontosan, hogy volt-e benne 64k memória, de hogy ferrit gyűrűs volt az tuti. A masina bedöglött, s hívták a szakszervizt. Én még akkor boldog tudatlanságban éltem, nem sokat jelentettek nekem bit-ek és byte-ok, holmi logikai szintek. A szervizesnél láttam előszőr logikai ceruzát. Nagyon tetszettek a kis világító pontok, amelyek jeleztek neki valamit. Jól megizzasztottam szegényt a kérdéseimmel, sehogy sem ment a fejembe, hogy 5V magas logikai szintet jelent a 0V meg alacsonyat.

Mint azóta megtanultam a TTL IC-k (5V tápfesz.) egy jel vezetéke vagy LOW (<1V), vagy HIGH (>2,4V) állapotban lehet, (a valóságban találkoztam ettől eltérő feszültséggel is, de ekkor a hibás IC-t ki kellet cserélni), ezeket a szinteket kell az eszköznek detektálni. Ennél a kapcsolásnál vannak bonyolultabb kapcsolások is, amelyek kijelzik, hogy a szint a tiltott, hibás tartományban van (1...2,4V), vagy ki tudják jelezni a tűimpulzusok is. Ezzel a ceruzával az 1:100 jelet biztosan nem tudjuk jól detektálni, és néhány ms vagy us impulzusokat sem, ilyenkor használjunk inkább oszcilloszkópot!

Egy LED-nek kb. 1,7V a nyitó feszültsége, a SI tranzisztornak meg 0,6V. Tehát ha T1 bázisára 2,3V-nál nagyobb feszültség kerül, T1 kinyit és D1 piros fénnyel világítva jelzi ezt (High). Ezt a párost megfordítva kapjuk a T2-D2-ből álló kapcsolást. A Z1 által előállított 3,3V tápfeszültségbol 2,3V-t kivonva 1V-t kapunk. Tehát ha T2 bázisán a feszültség 1V alá csökken, T2 kinyit és D2 zöld fénnyl világítva jelzi ezt (Low). R2 korlátozza Z1, D1, és D2 áramát (kb. 10-20 mA). R1 a gyakorlatban elég nagy ahhoz, hogy ne terhelje a mérendo TTL jel vezetéket, sőt a CMOS IC-ket sem zavarja. Érdemes minnél kisebb teljesítményű ellenállást beépíteni, mert ha véletlenül egy nagyfeszültségű pontra tapintunk, az elenállás mintegy biztosítékként kiég.

Ma már kaphatók felület szerelhető LED-ek, tranzisztorok, így könnyen megépíthetjük az áramkört egy 5-7mm széles lapon, ami becsúsztatható egy kiürült filctollba. A tapogató csúcs egy hegyesre köszörült vasszeg, vagy egy gombostű lehet. Vasszegre némi kinlódás után már sikerült egy darab vezetéket forrasztanom, de gombostűnél csak egy rákalapált réz csőszegecs segített. A vezetékkel ellátot tüskét két komponensű ragasztóval ragasszuk a csúcsba. Mivel nagy tápáram nem folyik, legelegánsabb, ha a ceruza végébe egy 1-1,5m-es koax vezetéken keresztül vezetjük be a tápfeszt. Pontosabban a vezeték végére két krokodil csipeszt szoktak forrasztani, amit magára a mérendo panel táp pontjaira csíptetnek.