一种电平检测与施加工具的制作方法

本实用新型涉及一种电平检测与施加工具，具体涉及一种集成电路板调试和检修使用的电平检测与施加工具。

背景技术：

有些电路板调试和维修人员检测电路板时，需要检测某个位置的逻辑电平，经常使用万用表，但这种方式会比较麻烦，且无法区分低电平和高阻，在施加电平时，经常使用5V电源和地端引出探针或鳄鱼夹的方式来给电路板做调试，但在芯片某处施加高电平时，由于该点接地导致施加无效，影响了正常的调试。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电平检测与施加工具，它能帮助电路板调试和维修人员在检测电路板时，可以检测脉冲信号、区分低电平和高阻态，同时能指示在某处施加高电平时施加无效，方便正常的调试。

一种电平检测与施加工具由电平检测单元、电平施加单元和自检单元组成，其中：

电平检测单元由第3-4发光二极管LED3-LED4、第4-7电阻R4-R7、可调电阻R8、三极管Q（型号：3904）、电容C、第2与非门集成电路IC2（74LS00）、测试头组成。电平施加单元由第1-2发光二极管LED1-LED2、第1-3电阻R1-R3、第1与非门集成电路IC1（74LS00）、施加头组成。自检单元由自检开关S1组成。

使用前，应先对本工具进行自检，若未按动电平施加方式开关S，第1发光二极管LED1发光，按动电平施加方式开关S，第2发光二极管LED2发光；闭合自检开关S1，若未按动电平施加方式开关S，第1发光二极管LED1发光，第4发光二极管LED4发光，按动电平施加方式开关S，第2发光二极管LED2发光，第3发光二极管LED3发光，则说明本工具可正常工作，方可使用，使用时，若有需要进行电平施加，宜在进行电平检测后进行。

电平检测时需通过测试头与被测位置充分接触，若所测部位为低电平时，第4发光二极管LED4会发光；若所测部位为高电平时，第3发光二极管LED3会发光；若有频率较高的脉冲信号时，第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4同时亮；第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4交替发光时，为区分高阻还是脉冲信号，可通过调节可变电阻的方法，若所发光频率随着第8电阻R8的调节而变动，则可以说明为高阻，否则为脉冲信号。

电平施加方式开关S未被按压时，第1发光二极管LED1发光，通过施加头输出的为低电平；电平施加方式开关S被按压时，第2发光二极管LED2发光，通过施加头输出的为高电平；若第1发光二极管LED1、第2发光二极管LED2均未发光，则表示所测部位接地或对地击穿短路导致施加无效，只能为该点施加低电平。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

其中1为测试头，2为施加头。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为第2与非门集成电路74LS00管脚图。

其中，在图中，Vcc为5V，电容和电阻的取值如下：

C:100pF、R1：1k、R2：1k、R3：1k、R4：1k、R5：1k、R6：1k、R7：1k、R8：2k。

具体实施方式

一种电平检测与施加工具由电平检测单元、电平施加单元和自检单元组成。

参照附图1、图2、图3，电平检测单元由第3-4发光二极管LED3-LED4、第4-7电阻R4-R7、可调电阻R8、三极管Q、电容C、第2与非门集成电路IC2（74LS00）、测试头1组成。第3发光二极管LED3的阳极接电源Vcc，第3发光二极管LED3的阴极串联第5电阻R5后和第2与非门集成电路IC2的第1输出端3脚、A2输入端4脚、B2输入端5脚的公共端连接，第4发光二极管LED4的阳极接电源Vcc，第4发光二极管LED4的阴极串联第4电阻R4后和第2与非门集成电路IC2的第2输出端6脚连接，第2与非门集成电路IC2的A1输出端1脚、B1输入端2脚、第6电阻R6的公共端与测试头1连接，第6电阻R6的另一端接三极管Q的集电极，三极管Q的发射极接地，三极管Q的基极串联第7电阻R7后接第2与非门集成电路IC2的第3输出端10脚，第2与非门集成电路IC2的A3输入端8脚、B3输入端9脚与电容C、可调电阻R8、第2与非门集成电路IC2的第4输出端13脚的公共端连接，第2与非门集成电路IC2的A4输入端11脚、B4输入端12脚并联后接电容C、可调电阻R8另一端的公共端，第2与非门集成电路IC2的电源端14脚接电源Vcc，第2与非门集成电路IC2的接地端7脚接地。

电平施加单元由第1-2发光二极管LED1-LED2、第1-3电阻R1-R3、第1与非门集成电路IC1（74LS00）、施加头2组成。第1与非门集成电路IC1的电源端14脚接电源Vcc，第1与非门集成电路IC1的接地端7脚接地,电平施加方式开关S的一端接电源Vcc，第1与非门集成电路IC1的A1输入端1脚、B1输入端2脚的公共端、第1与非门集成电路IC1的A3输入端8脚、B3输入端9脚的公共端、第3电阻R3的公共端、第2发光二极管LED2的阳极分别与电平施加方式开关S另一端的公共端连接，第1与非门集成电路IC1的第1输出端接第1发光二极管LED1的阴极串联第1电阻R1后接第1与非门集成电路IC1的第2输出端6脚，第2发光二极管LED2的阴极串联第2电阻R2后接第1与非门集成电路IC1的第A2输入4脚、B2输入端5脚、第3输出端10脚的公共端、施加头2连接。

自检单元由自检开关S1组成，自检开关S1的一端连接施加头2，另一端连接测试头1。

若测试头1所验为低电平，第2与非门集成电路IC2的A1输入端1脚、B1输入端2脚均为低电平，第2与非门集成电路IC2的第1输出端3脚为高电平，第3发光二极管LED3不会发光，第2与非门集成电路IC2的A2输入端4脚、B2输入端5脚均为高电平，第2与非门集成电路IC2的第2输出端6脚为低电平，此时第4发光二极管LED4会发光。

若测试头1所验为高电平，第2与非门集成电路IC2的A1输入端1脚、B1输入端2脚均为高电平，第2与非门集成电路IC2的第1输出端3脚为低电平，第3发光二极管LED3会发光，第2与非门集成电路IC2的A2输入端4脚、B2输入端5脚均为低电平，第2与非门集成电路IC2的第2输出端6脚为高电平，此时第4发光二极管LED4不会发光。

若测试头1所验为高低电平变化的信号（如脉冲信号），则第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4会交替发光，当高低电平变化频率较快时，由于人眼的视觉停留现象，会看到第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4同时发光。

若测试头1所验为高阻时，由于电容C、第2与非门集成电路IC2的第3、第4与非门、可调电阻R8组成多谐振荡电路，其输出的振荡电压可以使得三极管Q接通和关断，从而使得第2与非门集成电路IC2的A1输入端1脚、B1输入端2脚产生高低变化的电平，第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4会交替发光，调节第8电阻R8，发光频率随之变化。

若电平施加方式开关S未被按压，第1与非门集成电路IC1的第A1输入端1脚、B1输入端2脚均为低电平，第1与非门集成电路IC1的第1输出端3脚为高电平，第1与非门集成电路IC1的第A3输入端9脚、B3输入端10脚均为低电平，第1与非门集成电路IC1的第3输出8脚高电平，第1与非门集成电路IC1的第A2输入端4脚、B2输入端5脚均为高电平，第1与非门集成电路IC1的第2输出端6脚为低电平，此时第1发光二极管LED1发光，第2发光二极管LED2不会发光。

若电平施加方式开关S未被按压，当施加头2接触与地相连的走线或管脚时，第1与非门集成电路IC1的第A2输入端4脚、B2输入端5脚强制变为低电平，第1与非门集成电路IC1的第2输出端6脚为高电平，第1发光二极管LED1，第2发光二极管LED2均不发光。

若电平施加方式开关S被按压，第1与非门集成电路IC1的第A1输入端3脚、B1输入端2脚均为高电平，第1与非门集成电路IC1的第1输出端3脚为低电平，第1与非门集成电路IC1的第A3输入端9脚、B3输入端10脚均为高电平，第1与非门集成电路IC1的第3输出8脚为低电平，第1与非门集成电路IC1的第A2输入端4脚、B2输入端5脚均为低电平，第1与非门集成电路IC1的底2输出端6脚为高电平，此时第1发光二极管LED1不会发光，第2发光二极管LED2发光。

施加头2和测试头1可根据需要选择鳄鱼夹或探针来制作。

使用前，应先对本工具进行自检，若未按动电平施加方式开关S，第1发光二极管LED1发光，按动电平施加方式开关S，第2发光二极管LED2发光；闭合自检开关S1，若未按动电平施加方式开关S，第1发光二极管LED1发光，第4发光二极管LED4发光，按动电平施加方式开关S，第2发光二极管LED2发光，第3发光二极管LED3发光，则说明本工具可正常工作，方可使用，使用时，若有需要进行电平施加，宜在进行电平检测后进行。

综上所述，电平检测时需通过测试头1与被测位置充分接触，若所测部位为低电平时，第4发光二极管LED4会发光；若所测部位为高电平时，第3发光二极管LED3会发光；若有频率较高的脉冲信号时，第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4同时亮；第3发光二极管LED3、第4发光二极管LED4交替发光时，为区分高阻还是脉冲信号，可通过调节可变电阻的方法，若所发光频率随着第8电阻R8的调节而变动，则可以说明为高阻，否则为脉冲信号。

电平施加方式开关S未被按压时，第1发光二极管LED1发光，通过施加头2输出的为低电平；电平施加方式开关S被按压时，第2发光二极管LED2发光，通过施加头2输出的为高电平；若第1发光二极管LED1、第2发光二极管LED2均未发光，则表示所测部位接地或对地击穿短路导致施加无效，只能为该点施加低电平。