|  | 

Elektronika

Próbnik stanów logicznych. Układy cyfrowe i sposób badania występujących w nich stanów logicznych. Sondy logiczne

img-responsive

Układ cyfrowy – sondy logiczne

Układem cyfrowym nazywa jeden z rodzajów układów bądź obwodów elektronicznych, czyli zbioru elementów elektronicznych dyskretnych (czyli pojedynczych i podstawowych, takich jak na przykład dioda, rezystor czy lampa elektronowa, które umieszczone są w obudowie i posiadają kontakty elektryczne, czyli wyprowadzenia umożliwiające montaż przewlekany, powierzchniowy lub innych) oraz scalonych (zminiaturyzowanych układów elektronicznych, w których wnętrzu znajduje się od kilku do setek milionów elementów podstawowych). Wszystkie elementy elektroniczne są ze sobą połączone w taki sposób, aby mogły realizować określone funkcje. Obwody elektroniczne opisuje się za pomocą schematów elektrycznych, gdzie w formie graficznej przedstawione jest, jak należy połączyć ze sobą odpowiednie elementy. W układach cyfrowych sygnały napięciowe przyjmują wyłącznie określoną liczbę poziomów, do których przypisywane są odpowiednie wartości liczbowe. W większości przypadków, choć nie jest to reguła, liczba poziomów napięć wynosi 2, a przypisane im są cyfry 0 i 1. W takim przypadku układy cyfrowe działają zgodnie z algebrą Boole’a, czyli typem struktury algebraicznej, znajdującej się na pograniczu algebry, teorii częściowego porządku, topologii i logiki matematycznej. Z tego powodu nazywa się je także układami logicznymi. Współczesne układy cyfrowe budowane są w oparciu o bramki logiczne, czyli elementy konstrukcyjne maszyn i różnego rodzaju mechanizmów, które realizują operacje ze wspomnianej powyżej algebry Boole’a, między innymi iloczyn logiczny, sumę logiczną, różnicę symetryczną, negację i tak dalej.

Układ cyfrowy – zalety i wady

Do podstawowych zalet układów cyfrowych czy też logicznych zalicza się możliwość bezstratnego kodowania oraz przesyłania informacji, możliwość tworzenia takich układów programowalnych, w których działanie określać będzie program komputerowy, uproszczony zapis a także przechowywanie informacji cyfrowych a także niewielka wrażliwość na elektryczne zakłócenia różnego rodzaju.
Układy nie są niestety pozbawione wad. Zalicza się do nich przede wszystkim skomplikowanie zarówno na elektrycznym, jak i logicznym poziomie, przez co ich projektowanie musi być wspomagane za pomocą komputerów i specjalnych programów. Pomimo, że ten typ układu elektronicznego jest dosyć odporny na zakłócenia, wykrycie przekłamań stanów logicznych, takich jak pojawienie się 0 zamiast spodziewanej w tym miejscu 1 wymaga dodatkowych zabezpieczeń, a i tak nie zawsze jest wykonalne. Jeszcze większym problemem jest próba odtworzenia oryginalnej informacji.

Próbnik stanów logicznych

Do badania stanów logicznych występujących w obwodach cyfrowych wykorzystywane są sondy logiczne, zwane także próbnikami stanów logicznych. W układach cyfrowych występują dwa stany – 0 oraz 1. W jednym z najpopularniejszych typów cyfrowych układów scalonych – bipolarnych układach TTL, które zasilane są napięciem równym 5V stanowi logicznej jedynki odpowiada napięcie powyżej 2, 4V, zaś logicznemu zeru napięcie mniejsze niż 0, 4V. Aby sprawdzić, czy dany układ działa poprawnie, czy też występują w nim usterki, które należy zlokalizować, wykorzystywana jest właśnie sonda logiczna. Zaopatrzona jest ona w specjalne diody, które zaświecają się w przypadku wykrycia konkretnego stanu.

probnik-stanow-logicznych-uklady-cyfrowe-sposob-badania-wystepujacych-nich-stanow-logicznych-sondy-logiczne

ABOUT THE AUTHOR