Brevet FR2360084A1 — publié le 19780224

La presente invention concerne un appareil de test ou testeur de circuits logiques du type comprenant une source de tension d'alimentation, une pince de prise de réf~rence et une pointe de touche, un circuit logique et au moins trois diodes électroluminescentes dont l'allumage traduit rescectivement les etats logiques haut et bas du circuit logique à tester et le passage d'un état logique à 11 autre suivi du retour à ltétat logique initial. On connaît plusieurs types de testeurs du genre considéré mais qui présentent au moins un des inconvenients suivants - en ce qui concerne un état stable, le testeur ne distingue pas le fait que la pointe de test est à un état haut, ou bien qu'elle est "en 1~' air" - en ce qui concerne un saut entre états, le testeur ne distingue pas de véritables sauts entre états logiques de sauts uniquement causés par des contacts intermittents de la pointe de touche. D'un autre côté certains dépanneurs, notamment ceux travaillant sur des installations téléphoniques, sont amenés à rencontrer non seulement les tensions correspondant aux états logiques haut et bas, mais aussi un petit nombre de tensions normalisées relativement peu élevées, extérieures à l'intervalle logique et qu'il leur est utile de pouvoir reconnaître, pour que leur testeur soit vraiment universel La présente invention a pour but de remédier aux défauts rappelés ci-dessus des testeurs connus d'états logiques tout en permettant de détecter, en sus des tensions d'état haut et d'état bas et des sauts entre états logiques, quelques tensions normali Bées. Le testeur de circuits logiques de 11 invention comprend une source de tension continue alimentant une ligne d'alimentation, une prise de référence connectée à l'un des fils de la ligne d'ali- mentation, une pointe de touche, un premier diviseur de tension connecté aux deux fils de ladite ligne d'alimentation, un premier pont entre les deux fils de la ligne d'alimentation comprenant une première diode électroluminescente, une résistance et un premier transistor, un second pont entre les deux fils de la ligne d'alimentation comprenant une seconde diode électroluminescente, une résistance et un second transistor et il est caractérisé en ce que la pointe de touche est reliée, par un second diviseur de tension, à un point du premier diviseur de tension ayant un potentiel situé dans l'intervalle entre le niveau zéro le plus élevé et le niveau un le plus bas, qu'un troisieme et quatrieme transistors sont polarisés entre un point du premier diviseur de tension et un point du second diviseur de tension et coinniandent respectivement le premier et le second transistors, que des bascules monos tables redéclenchables sont insérées dans les circuits de sortie des premier et second transistors et qu'une troisième diode lectroluminescente est reliée entre les deux sorties desdites bascules redéclenchables, d'où il résulte que cette troisième diode électroluminescente stallume lors d'une impulsion brève encadrée par le wdme état logique. Le testeur de circuits logiques de l'invention comprend en outre une quatrième et une cquleme diodes électroluminescentes insérées entre un point du second diviseur de tension et les fils de la ligne d'alimentation, lesdites diodes électroluminescentes servant à rejeter les tensions extérieures à un intervalle prédé terminé. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit d'une forme préférée de réalisation et de l'examen des dessins annexés correspondants dans lesquels t - la Fig. 1 est le schéma électronique du testeur suivant l'invention ; - la Fig, 2 est le schéma électronique de l'étage de sortie du testeur donnant la possibilité supplémentaire de détecter des impulsions de durée et de période de récurrence prédéterminées ; - - la Fig, 3 est le schéma électronique d'un étage de protection donnant la possibilité supplémentaire d'éliminer et de visualiser des tensions relativement élevées ;; - la Figo 4 est un diagramme temporel donnant les réponses du testeur dans différents cas de tests et notassent de contacts intermittents ; - la Fig. 5 est une vue en perspective simplifiée d'un testeur suivant l'invention ; et - la Fig. 6 est un tableau récapitulant les différents tests permis par un testeur suivant l'invention. Le testeur universel suivant l'invention permet de tester des circuits de logique TTL dans lesquels l'état logique bas ou ZERO correspond å une tension normalement comprise entre O et 0,4 V et s'élevant exceptionnellement Jusqu'à 0,8 Y et l'état logique haut ou UN correspond une tension normalement comprise entre 2,4 et 5 Y et s'abaissant exceptionnellement jusqu'à 2 V. En se référant aux Figs. 1 et 5, la source d'alimentation 1, par exemple une pile de poche de 4,5 V, alimente une ligne ayant un fil négatif 2' et un fil positif 2 nar l'intermédiaire d'un interrupteur 3. Le fil 2' se termine par une prise de référence telle qu'une pince crocodile 4t0 Entre les fils 2 et 2 sont insérés quatre chemins en parallèle0 Le premier chemin est un dlvi- seur de tension formé des résistances 11, 12, 13, 14 dont le point A commun aux résistances 12 et 13 est au potentiel moyen entre les valeurs extrêmes du niveau haut et du niveau bas soit à (0,8 + 2)/2 = 1,4 V. Le second chemin comprend la diode électroluminescente (rouge) 21, la résistance 15 et le transistor 31. Le troisième chemin comprend la diode électroluminescente (verte) 22, la résistance 16 et le transistor 32. Le quatrième chemin comprend les deux diodes électrolumnescentes 23 (rouge) et 24 (verte). Entre le point A au potentiel de 1,4 V et la prise de touche 4 est inséré un diviseur de tension formé des résistances#17, 18 et 19. Un transistor 33 a son émetteur connecté au point B commun aux résistances 18 et 19, sa base connectée au point C commun aux résistances 13 et 14 et son collecteur connecté à la base du transistor 31. Un autre transistor 34 a sa base connectée au point B, son émetteur connecté au point D commun aux résistances 11 et 12 et son collecteur connecté à la base du transistor 32. Lorsque la pointe de touche 4 est en l'air, le potentiel du point B est égal à celui du point A. Les valeurs des résistances 12 et 13 sont choisies de façon que dans cette condition, les tensions UAC aux bornes de 13 et UAD aux bornes de 12 sont infé rieures aux tensions de conduction des transistors 33 et 34 qui restent bloques. Les transistors 31 et 32 commandés respectivement par les transistors 33 et 34 restent également bloqués. Lorsque la pointe de touche est en appui sur un point à tester et qu'une tension d'entrée e est appliquée à l'appareil, le potentiel e' du point E et le potentiel du point B sont proportionnels au#potentiel e de la pointe de touche. Lorsque la tension d'entrée e devient égale ou supérieure à une première valeur, le transistor 33 se met à conduire et rend conducteur le transi#stor 31. Lorsque la tension d'entrée devient égale ou inférieure à une deuxième valeur, le. transistor 34 se met à conduire et rend conducteur le transistor 32. Lorsque 31 et 32 deviennent passants, les diodes él4ctrolu- minescentes 21 ou 22 s'allument. Des raisons traditionnelles font qu'on choisit habituellement pour indiquer un état haut, une diode 21 de couleur rouge et pour indiquer un état bas, une diode 22 de couleur verte. La valeur de la somme des résistances 17 et 18 en série est choisie de façon que, suivant les gains de 31 et de 33 et l'intensité nécessaire à l'allumage de 21 d'une part, les gains de 32 et de 34 et l'intensité nécessaire à l'allumage de 22 d'autre part, - le transistor 31 soit complètement saturé par e z 2,4 V, mais que pour 2 V t 2,4 V, 31 conduise mais ne soit pas saturé; 21 s'allume mais faiblement, ce qui indique d'existence d'un UN logique imparfait,et que - le transistor 32 soit complètement saturé pour e L 0,4 V, mais que pour 0,4 V C e d'un ZERO logique imparfait, Dans un étage de sortie 5, les collecteurs des transistors 31 et 32 sont connectés respectivement à des bascules monostables 51 et 52, ces bascules étant redéclenchables et ayant des constantes de temps respectives #1, #2. Les bascules 51, 52 ont été choisies de façon qu'elles se déclenchent lorsque leur signal d'entrée passe d'un niveau haut à un niveau bas. La sortie 4 de la bascule Si est connectée à l'anode d'une diode électroluminescente 55, qu'on a choisie de couleur Jaune pour mieux la distinguer des précédentes et dont la cathode est connectée à la sortie Q de la bascule 52.On est ainsi assuré que, pendant les périodes où les bascules 51 et 52 sont déclenchées toutes les deux, la diode 55 s'allume0 Le diagraphe temporel de la Figo 4 montre que la condition nécessaire et suffisante pour que la diode 55 s'allume est que le testeur reçoive à son entrée une impulsion suffisamment brève encadrée par deux états logiques de m#me valeur, c'est-à-dire soit 010 soit 101 ; il est d'ailleurs facile de se rendre compte qu'une impulsion de l'argeur e7entratne l'allumage de la diode 55 - pendant un temps T1 - (si elle est de type 010 - pendant un temps 2 - û si elle est de type 101 Bien entendu si l'impulsion est répétée à fréquence suffisamment grande la du ode 55 reste allumée puisque les bascules sont redéclenchables. Par contre si des contacts intermittents de la pointe de touche donnent lieu à de fausses impulsions (ou sauts) limités dans un sens ou dans l'autre à 1,4 V, (tension présente au point A quand la pointe de touche est en l'air) une seule des deux bascules 51, 52 vient au travail et la diode 55 ne s'allume pas (trois cas de la sorte ont été représentés au diagramme de la rig. 4 > . L'étage de sortie 5 peut entre modifié de façon à devenir l'étage de sortie Si de la Fig 2 dans le cas où l'on veut pouvoir distinguer des trains d'impulsions de caractéristiques suffisamment différentes. Dans cette variante 5' de l'étage de.sortie,les bascules précédentes 51, 52 sont conservées. Mais deux autres bascules monostables redé clenchables 53,54, de constantes de temps respectives #3, 2 #4 sont utilisées, de façon que (les bascules ont une entrée directe et une entrée inverse) : - la sortie Q de 51 soit connectée à l'entrée directe de 52 ; - les entrées de 53 soient connectées, son entrée inverse à l'en- trée de 51 et son entrée directe à la sortie Q de 52; - les entrées de 54 soient connectées, son entrée inverse à l'en très inverse de 52 et son entrée directe à la sortie Q de 53 - la sortie de 54 soit connectée à la ligne 2' par l'intermédiaire d'une diode électroluminescente 56. En outre un inverseur 57 permet de passer du montage avec étage de sortie non modifié 5 au montage avec étage de sortie modifié 5#. On peut voir dans ces conditions que si l'on veut pouvoir détecter par un allumage de la diode 56 un train d'impulsions de largeur & 1 et de période & 1 + ss2, il suffit de prendre #1 > #1 42 > 9 2 #3 SOis). On peut par exemple distinguer de cette façon sur un circuit téléphonique exploité avec fil dit TRON-RON - les impulsions de numérotation d'un enregistreur pour lesquelles & 1 = 50ms #2 = 50mB - et les impulsions de raccrochage de 11 abonné demandé pour lesquelles # 1 = 250ms #2 = 1 ohms Pour caractériser les premières par un allumage de 56, on prendra par exemple Z1 ~ #2 = 60 ms #3 = 90 ms. En revenant à la Fig. 1 , on remarque deux diodes électrolumines- centes 23 rouge et 24 verte connectées en inverse entre le point commun E aux résistances 17 et 18 et respectivement les fils 2 et 21. En supposant que la chute de tension directe dans chacune des diodes 23, 24 a la valeur courante de 2,4 V, on voit qu'il faut que la tension d'entrée e soit supérieure à 4,5 + 2,4 = 6,9 V pour que 23 s'allume et soit inférieure à - 2,4 Y pour que 24 s'allume. Dans l'intervalle ( - 2,4 + 6,9 ), les deux diodes 23 et 24 sont éteintes Pour les mimes raisons que précédemment, on choisit habi tuellement la diode 23 de couleur rouge et la diode 24 de couleur verte. Les diodes électroluminescentes 23 et 24 ont donc pour effet de limiter la tension e' d'entrée à la fourchette 3 2,4 V à + 6,9 V, quelle que soit la tension e appliquée, donc de protéger le testeur contre les tensions appliquées extérieures à cet intervalle ; - de visualiser ces tensions par l'allumage respectif des diodes 23 et 24. Comme un dépanneur d'installations téléphoniques peut rencontrer des tensions de - 12 V continus, + 48 V continus, + 48 V continus superposes à 80 V alternatifs efficaces courant d1appel), il est utile de pouvoir distinguer ces tensions les unes des autres. A cette fin, on cherche à donner à la résistance 17 une valeur convenable pour que 23 et 24 soient éclairées au maximum pour des tensions appliquées e de + 48 V et de - 48 V respective- ment. A titre d'exemple, Si les diodes 23 et 24 correspondent comme on l'a déjà dit à une même chute de tension de 2,4 V et sont toutes deux éclairées à plein pour une intensité de 10 mA il faut 5 - pour e = + 48 V que R17# 48-(4,5 + 2,4) # 4100 ohms 10 10-3 - pour e = - 48 V que R17 # 48 + 2,4 # 5000 ohms 10 x10-3 On choisira R17 = 4700 oh,s Si lton désire que le testeur puisse supporter des tension continues ou alternatives extérieures à l'intervalle #48 V, par exemple les tensions de secteur 220 V - 380 V alternatifs efficaces, on peut compléter l'étage de protection comme l'indique la Fig. 3. Dans ce cas, la résistance 17 est décomposée en deux résistances 170 et 171 en série dont le point commun S est connecté à la ligne 2t par un diac 27 (ou un ensemble de deux diodes Zener) en série avec 11 ensemble en parallèle de deux diodes électroluminescentes 25, 26 et d'une résistance 172. La résistance 172 limite le courant dans les diodes. Quant au rapport entre les résistances 170 et 171, il est choisi pour que, compte tenu des caractéristiques du diac 27, celui-ci n'atteigne sa tension d'amorçage (par exemple de 35 V) que lorsque la tension appliquée e est supérieure à + 48 V (amorçage pour une tension de 220 V par exemple). Bien entendu Si l'on ne désire pas visualiser une telle tension le diac 27 peut entre connecté directement à la ligne 2'. Exemple. Source d'alimentation pile de poche de 4,5 V ou accu au Cd-Ni de 4,8 V R11 = 3,3 k# R14 = 1,2k# R17 = 4,7k# R12 = 100 flR15 = 200 R18 = 3,3 k# 13 = 100 # R16 = 100 k # R19 = 100 k # 33,34 2 N 290 7A 31, 32 2 N 222 2A 21, 23 type 4684 22, 24 type 4984 # Hewlett - Packard 55 typa 4584 51, 52 TTL 74123 à constantes de temps extérieures et réglables. REVENDICATIONS 1. Testeur de circuits logiques comprenant une source de tension continue alimentant une ligne d'alimentation, une prise de référence connectée à l'un des fils de la ligne d'alimentation, une pointe de touche, un premier diviseur de tension connecté aux deux fils de ladite ligne d'alimentation, un premier pont entre les deux fils de la ligne d'alimentation comprenant une première diode etlec- trolvminescente, une résistance et un premier transistor, un second pont entre les deux fils de la ligne d'alimentation comprenant une seconde diode électroluminescente, une résistance et un second transistor, caractérisé en ce que la pointe de touche est reliée, par un second diviseur de tension, à un point du premier diviseur de tension ayant un potentiel situé dans l'intervalle entre le niveau zéro le plus élevé et le niveau un le plus bas, qu'un troisième et quatrième transistors sont polarisés entre un point du premier diviseur de tension et un point du second diviseur de tension et commandent respectivement le premier et le second transistors, que des bascules monostables redéclenchables sont insérées dans les circuits de sortie des premier et second transistors et qu'une troisième diode électroluminescente est reliée entre les deux sorties desdites bascules redéclenchables, d'où il résulte que cette troisième diode électroluminescente s'allume lors d'une impulsion brève encadrée par le même état logique. 2. Testeur de circuits logiques conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une quatrième et une cinquième diodes électroluminescentes insérées entre un point du second diviseur de tension et les fils de la ligne d'alimentation, lesdites diodes électroluminescentes servant à rejeter les tensions extérieures à un int-rvalle prédéterminé. 3. Testeur de circuits logiques conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre entre un point du second diviseur de tension et d'un des fils d'alimentation, deux diodes Zener en inverse l'une de l'autre, une résistance et deux diodes électroluminescentes en parallèle sur ladite résistance. 4. Testeur de circuits logiques conforme à la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend une première bascule monostable redéclenchable connectée au circuit de sortie du premier transistor, une seconde bascule monostable redéclenchable connectée par une porte ET au circuit de sortie du deuxième transistor et à la sortie de la première bascule, une troisième bascule monostable redéclen chable connectée par une porte ET au circuit de sortie du premier transistor et à la sortie de la deuxième bascule, une quatrième bascule monostable redéclenchable connectée par une porte ET au circuit de sortie du deuxième transistor et à la sortie de la troisième bascule et une diode électroluminescente connectée entre la sortie de la quatrième bascule et un fil de la ligne d' alimentation.