¿Por qué la conexión de una sonda lógica cambia los valores en un circuito digital?

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Enseño un curso de lógica digital, en el que los alumnos usaron chips TTL y LED en capacitadores digitales (incluido Global Specialties PB-503C ). Con el PB-503C de un alumno, los valores de las luces (tanto los LED discretos como los integrados en el kit) cambian sus valores cuando conecto los cables apropiados de una sonda lógica a su potencia y tierra (sin tocar la punta con nada) . Esto sucede con múltiples sondas lógicas (y un voltímetro, iirc) pero no en los kits de otros estudiantes. ¿Por qué podría pasar esto?

FWIW, la fuente de alimentación en el PB-503C no parece fácil. Medí el riel de 5V con un voltímetro y obtuve más de 6V. Hice que el estudiante usara un riel ajustable en su lugar.

Actualizaciones:

  • Es un multímetro digital de mano, no un voltímetro. Puedo probar uno analógico en el futuro.
  • La sonda lógica no tiene alimentación externa. Extrae energía del kit.
  • Probablemente podría obtener un osciloscopio pero no estoy seguro de cuánto podría hacer con él, ya que mi conocimiento está limitado a la electrónica digital.
  • La fuente de alimentación no tiene mucha carga, solo una docena de chips TTL.
  • El cambio a los LED es que algunos que están apagados se encienden, y viceversa. Los LED tienen resistencias integradas y están conectados a las salidas de un par de contadores síncronos LS163. Los cambios en las luces no son regulares, como lo serían si la entrada del reloj cambiara. (El reloj es un botón pulsador.)
  • Utilicé un riel con perilla ajustable para obtener 5V (con carga cero), pero eso tendió a desviarse también y necesita reajuste.
pregunta Ellen Spertus

2 respuestas

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Ponga un alcance en la fuente de alimentación. Es probable que esté oscilando. Esto podría deberse a un componente defectuoso, una junta de soldadura defectuosa (tapa de salida no conectada correctamente, por ejemplo) o un diseño marginal que funciona en las otras unidades. Coloque una tapa de cerámica de 1 µF en la fuente de alimentación y vea si obtiene el mismo efecto. Si es así, coloque esa tapa directamente a través de la salida de la fuente de alimentación lo más cerca posible del chip regulador.

Cuando dices que la fuente de alimentación es "defectuosa", ¿es solo esa unidad o todas estas unidades? Si todos ellos, entonces suena como un mal diseño. Si solo se trata de esta unidad, entonces es aún más evidencia de que algo anda mal en la fuente de alimentación de esa unidad. Inspeccione cuidadosamente las piezas y las uniones soldadas de la fuente de alimentación de la unidad wonky.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Ya que cambió el comportamiento simplemente conectando la sonda a la alimentación, sin tocar ninguna de las señales lógicas, eso suena como un problema de fuente de alimentación, no como un problema lógico. Probablemente la corriente de carga o la capacitancia de la sonda cambió el comportamiento del suministro, lo que no debería hacer a menos que haya un fallo en el suministro.

Una excepción es lo que Brian señaló: "Una gran cantidad de SMPS se desplazarán hacia arriba con carga cero". Una forma rápida de verificar si esto está sucediendo es probar el suministro de un kit diferente (supongo que tiene varios para su clase) y ver si tiene un comportamiento similar. Si ve que este es el comportamiento esperado para este suministro, una resistencia de 100 a 1 kOhm entre Vcc y tierra debe solucionarlo. (Veo en su enlace que el suministro es capaz de 1 A, por lo que 5 mA no deberían afectarlo, excepto para solucionar este problema)

De lo contrario, si la fuente de alimentación no funciona correctamente, como muestran sus otras pruebas, no tiene mucho sentido hacer mucho más con ese circuito. Repare o reemplace la fuente de alimentación antes de intentar depurar cualquier cosa adjunta.

    
respondido por el The Photon

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