¿Medir ondas cuadradas sin osciloscopio?

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Tengo un Z80 que se está portando mal y quiero verificar las señales. Sin embargo, no tengo un osciloscopio, así que estoy buscando otra forma de verificar las ondas cuadradas en los pines.

Básicamente, solo necesito determinar si está produciendo algún signo de vida, no estoy interesado en los bits per se . ¿Hay alguna manera?

Eric
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¿Eres capaz de controlar o cambiar el reloj? Ejecútelo lo suficientemente lento (CC, o un solo paso del reloj) y las ondas se convertirán en voltajes, verifique con un medidor.
Colin
Incluso un DVM que preste atención a las entradas y salidas Vcc con modo AC y DC le dirá si está vivo. Pero definitivamente soluciones baratas en línea
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Si bien es posible que no esté interesado en las señales reales en este momento, es posible que se interese más tarde. Hay analizadores lógicos baratos que se pueden comprar a proveedores chinos por $ 8 más o menos. Puede ser un poco difícil llegar al trabajo, ya que generalmente se anuncia que son compatibles con el software Saleae Logic, pero en realidad no lo son, creo que Saleae agregó algo para evitar que los clones funcionen en algún momento. sin embargo, son compatibles con el software de código abierto Sigrok. Y a 24MHz * 8 canales, son más que adecuados para descubrir qué está pasando con un Z80.
Julio
un DMM barato debería decirle el voltaje promedio; si no es VCC o cero, es una onda cuadrada.
dandavis
Coloque una resistencia LED + entre el pin y la tierra. Luego entre el pin y VCC. Si el LED se ilumina tenuemente en ambas ocasiones, se conoce el pin está oscilando (o débilmente tirado en ambas direcciones, pero que es menos probable)
user253751

Respuestas:

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Si tiene algunas partes electrónicas, puede hacer un circuito que produzca un LED que se vuelva más brillante con la frecuencia.

enter image description here

Enlace al esquema.

  • Gráfico superior = corriente a través del LED, más corriente => más brillante
  • Gráfico inferior = lo que está tratando de medir

En la simulación estoy usando un barrendero de frecuencia como entrada para ver cómo se comporta el circuito con diferentes frecuencias. Como puede ver, cuanto mayor es la frecuencia, más brillante se vuelve el LED.

A esta realmente no le importará si se trata de ondas cuadradas, ondas triangulares u otras formas de ondas. Siempre que su amplitud sea superior a 1,4 V y superior a 1 kHz, entonces debería ver que el LED se ilumina.

Si aumenta el tamaño de 1 nF a algo más grande, el LED se iluminará con frecuencias más bajas.

El transistor no es mágico, no hará que el LED se queme. La resistencia de 1 kΩ en serie con el LED limitará la corriente.

Si tiene muy pocas partes, puede quitar la resistencia de 1 µF, 10 kΩ y el diodo apuntando hacia la derecha. Pero si haces eso, entonces el LED podría estar demasiado oscuro.


Editar

También puede quitar el LED, la resistencia de 1 kΩ, el transistor NPN y conectar la resistencia de 10 kΩ a tierra para que esté en paralelo con el condensador de 1 µF. Luego puede medir el voltaje a través de la resistencia de 10 kΩ que podría ser más fácil de leer en lugar del brillo de un LED.

Ese circuito que acabo de describir es casi un detector de envolvente .

Este es el circuito del que estoy hablando.

enter image description here

  • Gráfico superior = voltaje a través de la resistencia de 10 kΩ
  • Gráfico inferior = barrido de frecuencia, en su caso, la señal que desea medir.

Aquí está el circuito que propongo, negro sobre blanco. No oculto detrás de las palabras.

Harry Svensson
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¿Qué tan rápido se descarga el capacitor de 1 µF (después de que se haya aplicado una señal lo suficientemente alta)?
Peter Mortensen
@PeterMortensen Acerca de 5×(1 µF)(10 kΩ)=50 em. El factor 5 se debe a que 5 constantes de tiempo llevarán la carga en el condensador a ~ 1% de su carga original. - Pero el 1 µF solo está ahí para acumular la carga del 1 nF y comportarse como un filtro de paso bajo al mismo tiempo.
Harry Svensson
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Posiblemente use una sonda lógica

Por lo general, hay tres LED de diferentes colores en el cuerpo de la sonda:

Los LED rojo y verde indican estados alto y bajo respectivamente

Un LED ámbar indica un pulso.

Hay una tabla con algunas especificaciones típicas en este sitio web .

Inicialmente copié la tabla, pero luego noté un aviso de copyright. La tabla proporciona una frecuencia máxima típica de 20Mhz, sin embargo, la primera que encontré en una búsqueda en el sitio web de un proveedor de electrónica declaró que su sonda lógica subió a 50Mhz.

HandyHowie
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¿Funcionaría a 4 MHz (suponiendo Z80A)?
Peter Mortensen
@PeterMortensen He agregado a mi respuesta.
HandyHowie
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Como HandyHowie menciona, una sonda lógica es una herramienta buena y barata para tener en su arsenal.

Otro truco rápido es hacer un pequeño filtro de paso alto con un condensador y una resistencia.

schematic

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Si la señal es CC, no debería ver ningún voltaje de CA en el medidor.

Trevor_G
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Tampoco verá ningún voltaje en el medidor si la señal es CA, a menos que sea un medidor de CA.
Hot Licks
@ HotLicks ya debería haber mencionado eso.
Trevor_G
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Y los valores mostrados arriba suponen un medidor de alta impedancia. Para mi antigua unidad de 20K ohmios / voltios, la tapa de 1nF sería un circuito abierto.
Hot Licks
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Compruebe también si hay analizadores lógicos .

Estos dispositivos generalmente pueden analizar 8 canales al mismo tiempo, y usan la PC para ver / configurar, la conexión es a través de USB.

Tengo uno chino, por unos 5 euros y funciona notablemente bien. Lo estoy usando con más frecuencia que mi osciloscopio muy antiguo. Pero el analizador lógico solo puede usarse para señales digitales (TTL).

Michel Keijzers
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Verifique si su DMM tiene un modo de contador de frecuencia. Si lo hace, puede utilizar esa función para verificar las señales. Si el contador dice 0, probablemente no tenga ninguna salida. Si el contador es mucho mayor que 0, probablemente estés bien.

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

Benji007
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¿Funcionaría para una señal del orden de 4 MHz?
Peter Mortensen
Probablemente no. Nunca lo he intentado con mi DMM, pero es un tacaño, por lo que probablemente no. -editar- El Fluke 83 y 87 miden hasta 200 KHz, pero no lo consideraría un DMM de cheapo.
Benji007
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Para ondas cuadradas de hasta un par de KHz (por ejemplo, lo que obtendría en las líneas de dirección de mayor importancia de un bus):

Alimente la señal a un LED, tome un espejo pequeño y sacúdalo como un ventilador.

Alimente a un amplificador y altavoz.

rackandboneman
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Tome un multivibrador monoestable, agregue una resistencia led + a su salida. Deje que la longitud del pulso sea lo suficientemente larga como para ser notada, digamos 500 milisegundos.

También puede usar un CMOS D-flipflop que está conectado para reiniciarse a sí mismo a través de un filtro RC de paso bajo (R = 470kOhm, C = 1uF), pero eso es mal uso del IC => no use ese método en el diseño.

La entrada del multivibrador monoestable o D-ff es una entrada lógica adecuada. Además, se pueden detectar pulsos dispersos de sub-microsegundos. Muchos detectores de pulso, que se basan en un amplificador rectificador + transistor para conducir un led, cargan un condensador, lo que puede causar una sobrecarga de la señal y los pulsos cortos dispersos quedan desapercibidos.

La sobrecarga en una señal de bus arroja el programa fuera del riel, la conexión de la sonda es equivalente a la instrucción de computadora GOTO HELL.

usuario287001
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No he visto esa sugerencia: Arduino Uno se puede usar como un grabador y generador de señal barato (USD $ 20-25). Simplemente conecte su fuente a la entrada analógica, acumule lecturas e imprima el resultado a través del puerto serie. Creo que debería funcionar hasta unos pocos Hz

Todo lo que necesitas es un par de cables y un cable USB-B.

aaaaa dice reinstalar a Mónica
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El Uno tiene un orden de magnitud demasiado lento para eso.
tubería
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@pipe ¡Qué generoso! Eso supone que te tomas la molestia de sacar todo el rendimiento posible del dispositivo. De lo contrario, son dos órdenes de magnitud demasiado lentos. :)
piojo
El ADC del AVR alcanza un máximo de aproximadamente 15kS / s, un poco más con precisión degradada, pero en ninguna parte cerca de MHz.
JimmyB
El muestreo de entradas digitales puede ser mucho más rápido, sin embargo, a F_CPU = 20MHz, difícilmente se acercará a 1MS / s en una secuencia contigua.
JimmyB
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@piojo Gracias, hice mi investigación solo para estar seguro. ;)
tubería