Измерять прямоугольные волны без осциллографа?


8

У меня Z80, который плохо себя ведет и хочу проверить сигналы. Однако у меня нет осциллографа, поэтому я ищу другой способ проверки прямоугольных волн на контактах.

Мне просто нужно определить, выводит ли он какие-либо признаки жизни, меня не интересуют биты как таковые . Есть ли способ?


1
Вы можете контролировать или менять часы? Запустите его достаточно медленно (постоянный ток или однократный такт), и волны станут напряжением, проверьте с помощью метра.
Колин

Даже DVM, обращающий внимание на входы и выходы Vcc с режимом переменного тока и постоянным током, скажет, жив ли он. Но определенно дешевые решения онлайн
Тони Стюарт Sunnyskyguy EE75

1
Хотя вы можете не интересоваться фактическими сигналами прямо сейчас, вы можете обнаружить, что вы заинтересуетесь позже. Существуют дешевые логические анализаторы, которые можно купить у китайских поставщиков за 8 долларов или около того. Работать с ними может быть немного сложно, так как обычно они рекламируются как совместимые с программным обеспечением Saleae Logic, но на самом деле это не так - я считаю, что Saleae добавил что-то, чтобы в какой-то момент не работать клоны - однако они являются совместимыми с открытым исходным кодом Sigrok. А при 24 МГц * 8 каналах их более чем достаточно, чтобы выяснить, что происходит с Z80.
Жюль

дешевый цифровой мультиметр должен сказать вам среднее напряжение; если не VCC или ноль, это прямоугольная волна.
dandavis

Поместите светодиод + резистор между контактом и землей. Затем между булавкой и VCC. Если светодиод горит тускло, оба раза, вы знаете, что штырь колеблется (или слабо тянется в обоих направлениях, но это менее вероятно)
user253751

Ответы:


13

Если у вас есть электронные компоненты, вы можете создать схему, которая сделает светодиод, который становится ярче с частотой.

введите описание изображения здесь

Ссылка на схему.

  • Верхний график = ток через светодиод, больше ток => ярче
  • Нижний график = что вы пытаетесь измерить

В симуляции я использую частотник в качестве входа, чтобы увидеть, как схема ведет себя на разных частотах. Как видите, чем выше частота, тем ярче становится светодиод.

На этот раз все равно, будут ли это прямоугольные волны, треугольные волны или другие формы волн. Пока их амплитуда выше 1,4 В и выше 1 кГц, вы должны увидеть, что светодиод горит.

Если вы увеличите размер 1 нФ до чего-то большего, то светодиод загорится с более низкими частотами.

Транзистор не волшебный, он не загорится. Резистор 1 кОм последовательно со светодиодом будет ограничивать ток.

Если у вас очень мало деталей, вы можете удалить резистор 1 мкФ, 10 кОм и диод, направленный вправо. Но если вы сделаете это, то светодиод может быть слишком темным.


редактировать

Вы также можете удалить светодиод, резистор 1 кОм, NPN-транзистор и подключить резистор 10 кОм к земле, чтобы он был параллельно конденсатору 1 мкФ. Затем вы можете измерить напряжение на резисторе 10 кОм, которое будет легче читать, чем яркость светодиода.

Это схема я только что описал почти детектор огибающей .

Это схема, о которой я говорю.

введите описание изображения здесь

  • Верхний график = напряжение на резисторе 10 кОм
  • Нижний график = частотная развертка, в вашем случае сигнал, который вы хотите измерить.

Вот схема, которую я предлагаю, черный на белом. Не скрывается за словами.


Как быстро разряжается конденсатор емкостью 1 мкФ (после подачи достаточно высокого сигнала)?
Питер Мортенсен

@PeterMortensen Около . Коэффициент 5 объясняется тем, что 5 постоянных времени приведут заряд в конденсаторе к ~ 1% от его первоначального заряда. - Но 1 мкФ существует только для накопления заряда от 1 нФ и в то же время ведет себя как фильтр нижних частот. 5×(1 µF)(10 kΩ)=50 ms
Гарри Свенссон

8

Возможно использовать логический зонд

Обычно на корпусе зонда находятся три светодиода разного цвета:

Красный и зеленый светодиоды указывают на высокие и низкие состояния соответственно

Желтый светодиод указывает на импульс

Существует таблица с некоторыми типичными характеристиками на этом сайте .

Сначала я скопировал таблицу, но потом заметил уведомление об авторских правах. Таблица показывает типичную максимальную частоту 20 МГц, однако первая, которую я нашел в поиске на веб-сайте поставщика электроники, заявила, что его логический пробник достиг 50 МГц.


1
Будет ли это работать на 4 МГц (при условии Z80A)?
Питер Мортенсен

@PeterMortensen Я добавил к своему ответу.
HandyHowie

7

Как упоминает HandyHowie, логический зонд - это хороший, дешевый инструмент в вашем арсенале.

Еще один быстрый трюк - создать себе фильтр верхних частот с конденсатором и резистором.

схематический

смоделировать эту схему - схема, созданная с использованием CircuitLab

Если сигнал постоянного тока, вы не должны видеть переменного напряжения на счетчике.


7
Вы не увидите никакого напряжения на измерителе, если сигнал переменного тока, если только это не измеритель переменного тока.
Hot Licks

@ Хотелось бы, я должен был упомянуть это.
Trevor_G

1
И значения, показанные выше, предполагают использование высокоомного измерителя. Для моего старого блока 20 кОм / вольт 1нФ крышка была бы разомкнутой цепью.
Hot Licks

6

Также проверьте наличие логических анализаторов .

Эти устройства обычно могут анализировать 8 каналов одновременно и использовать ПК для просмотра / настройки, подключение осуществляется через USB.

У меня есть китайский, около 5 евро и работает замечательно хорошо. Я использую его чаще, чем мой очень старый осциллограф. Но логический анализатор может использоваться только для цифровых (TTL) сигналов.


3

Проверьте, имеет ли ваш цифровой мультиметр режим частотомера. Если это произойдет, вы можете использовать эту функцию для проверки сигналов. Если счетчик показывает 0, у вас, вероятно, нет вывода. Если счетчик намного больше 0, вы, вероятно, в порядке.

http://en-us.fluke.com/training/training-library/test-tools/digital-multimeters/how-to-measure-frequency-with-a-digital-multimeter.html


Будет ли это работать для сигнала порядка 4 МГц?
Питер Мортенсен

Скорее всего нет. Я никогда не пробовал с моим DMM, но это дешево, так что, вероятно, не будет. -edit- Fluke 83 и 87 измеряют частоту до 200 кГц, но я бы не стал считать это дешевым цифровым мультиметром.
Benji007

3

Для прямоугольных волн до пары кГц (например, то, что вы получите на адресных линиях шины более высокой значимости):

Подайте сигнал на светодиод, возьмите маленькое зеркало и встряхните его, как вентилятор.

Подайте его на усилитель и громкоговоритель.


2

Возьмите моностабильный мультивибратор, добавьте светодиод + резистор к его выходу. Пусть длина импульса будет достаточно большой, чтобы ее заметили, скажем, 500 миллисекунд.

Вы также можете использовать D-триггер CMOS, который подключен для сброса себя через фильтр нижних частот RC (R = 470 кОм, C = 1 мкФ), но это неправильно использует IC =>, не используйте этот метод в проекте.

Вход моностабильного мультивибратора или D-ff является правильным логическим входом. Кроме того, могут быть обнаружены редкие субмикросекундные импульсы. Многие импульсные детекторы, которые основаны на выпрямителе + транзисторном усилителе для возбуждения светодиода, заряжают конденсатор, что может вызвать перегрузку сигнала, и редкие короткие импульсы остаются незамеченными.

Перегрузка по сигналу шины выбрасывает программу из рельса, подключение зонда эквивалентно компьютерной инструкции GOTO HELL.


0

Я не видел такого предложения: Arduino Uno можно использовать как дешевый (20-25 долларов США) регистратор и генератор сигналов. Просто подключите ваш источник к аналоговому входу, соберите показания и распечатайте результат через последовательный порт. Я думаю, что это должно работать до нескольких Гц

Все, что вам нужно, это пара проводов и кабель USB-B.


Uno о порядке величины слишком медленный для этого.
труба

1
@pipe Как щедро! Это предполагает, что вы потратите все усилия, чтобы выжать из устройства хоть немного возможной производительности. В противном случае, это на два порядка медленнее. :)
piojo

АЦП AVR развивает максимальную частоту около 15 кС / с, чуть больше с пониженной точностью, но далеко от МГц.
JimmyB

Выборка цифровых входов может быть намного быстрее, но при частоте F_CPU = 20 МГц вы вряд ли приблизитесь к 1 мс / с в непрерывном потоке.
JimmyB

1
@piojo Спасибо, я сделал свое исследование, чтобы быть уверенным. ;)
труба
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.