专利名称：夹式袖珍逻辑显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种半导体电子检测工具，更具体地说是一种在线检测双列直插式数字逻辑集成电路显示被测集成电路各引脚端逻辑状态的夹式袖珍逻辑显示器。
已有的技术，如中国86203080号专利，介绍了一种检测双列直插式数字集成电路的逻辑观察器。它由逻辑反相缓冲器构成阈值检测电路，再辅以稳压电路和外接电源，除能检测一般的TTLCMOS和HTL类器件外，还能检测电平转换器和高压驱动器类集成块；当逻辑观察器的检测端数与被测集成块的引脚数不符时，也能检测；并移自动地从被测集成电路上获取电源，但是，由于该专利电路本身设计上的限制，要做到以上所说的是不行的。这是因为各种集成电路的阈值是同电源电压有关的，而它将阈值固定在1.5V～2.4V，这个值仅仅对TTL类电路是适用的，而若CMOS电路用10V或10V以上的电源供电，那么这个阈值是不切合实际的；并且若用在逻辑转换器上，例如TTL－CMOS转换器，它显示的“1”到底是TTL的“1”呢还是CMOS的“1”，电平转换得怎样是不能知道的。另外，它的逻辑“O”与“悬空”时，发光二极管都不亮，这显然是不对的。
本实用新型的任务在于，提供一种逻辑显示器，它能在线检测并能在自己任意两个触针之间，从被测集成电路上获取电源能量。还具有辅助电源插口。在检测时能正确地显示TTL、HTL、CMOS和NMOS双列直插数字逻辑集成电路各引脚端的逻辑状态。它的阈值电压与被测集成电路的工作电压相关，并且是可变的。并能方便地检测电平转换器和高压驱动器类集成电路。
解决上述任务的技术方案的特点是具有两片夹式外壳〔16〕外壳上有触针槽〔22〕和触针止挡筋〔25〕，它们依靠封闭板〔18〕上的销轴〔19〕和销孔座〔20〕上的销孔〔21〕组成夹子。在夹子的内腔里，有一个T型骨架〔17〕，在T型骨架主体的两个面上，靠两铆钉各装有一个印刷线路安装板〔31〕，在T型骨架主体的两侧各有一个小凹槽〔23〕，用以安装V型弹簧〔26〕，在T型骨架的顶面上有两长槽〔24〕和辅助电源输入插座〔14〕，长槽用于显露出发光二极管〔10〕。在所说的每块印刷线路安装板〔31〕上，焊有若干触针〔1〕，电源电路〔5〕，阈值检测器〔3〕，阈值设定电路〔2〕，发光显示电路〔4〕。触针的总数与夹式袖珍逻辑显示器的输入端数相等，它们整齐地穿在两夹式外壳的触针槽中，并通过安装板上的印刷线路同电源电路以及阈值检测器的同相输入端相连。阈值检测器的反相输入端与阈值设定电路中的转换开关〔9〕的刀端相连，阈值检测器的输出端与发光显示电路的一端相连，而发光显示电路的另一端与电源电路的负极相连。所说的触针由导电优良并具有一定弹性的材料制成；所说的阈值检测器由电压比较器或者运算放大器担任；所说的阈值设定电路是电阻分压电路，它由3个固定式电阻〔6〕、〔7〕、〔8〕或3个以上的固定式电阻串联，并接在电源上。再从〔6〕与〔7〕之间和〔7〕与〔8〕之间抽头接到转换开关〔9〕，然后由刀端送往阈值检测器，实现了阈值可变。(也可以仅用两固定式电阻将阈值固定在X％的电源电压值上)，并且此阈值与被测集成电路的工作电压有关。因为每根触针〔1〕都与电源电路中的二极管〔12〕的负极，二极管〔29〕的正极相连，而二极管〔12〕的正极和二极管〔29〕的负极分别接电容器的负极和正极，从而实现了任意两触针间可以从被测集成电路上获得电源；由于电源电路中运用了辅助电源输入插座〔14〕和二极管〔15〕，为测电平转换器和高压驱动器提供了保证；由于发光显示电路是由发光二极管〔10〕和稳流器件〔11〕串联构成的，所以有效地控制了发光二极管的亮度和本身的功耗。由于电路合理使得本实用新型能够袖珍化。可以将转换开关装在任意一片夹式外壳上，使得本实用新型使用非常方便。
具体的电路原理和结构将结合下面的实施例说明图(一)是夹式袖珍逻辑显示器的基本电原理图；图(二)是阈值设定电路的一种实施方案；图(三)是阈值检测器的一种实施方案；图(四)是发光显示电路的一种实施方案；图(五)是电源电路的一种实施方案；图(六)是夹式外壳示意图；图(七)是T型骨架的示意图；图(八)是V型弹簧的示意图；图(九)是印刷线路安装板示意图；图(十)是T型骨架上铆装印制线路安装板的示意图；图(±)是夹式袖珍逻辑显示器的总装及总装剖面图。
所说的夹式袖珍逻辑显示器的基本电原理图如图(一)所示。〔1〕是作为多端检测同时输入的触针，它用有一定弹性的，导电性良好的金属制成细棒状，表面并镀上金。〔2〕是阈值设定电路，它由R6、R7、R83个固定式电阻与一个微型单刀双抛开关〔9〕构成，如果满足R7＝R8，R6＝3R7。VR6＋VR7＋VR8＝电源电压，当开关〔9〕接通R7与R8之间的结点，从开关〔9〕刀输出的VR8是20％的电源电压，而当开关〔9〕接通R6与R7之间的结点，从开关〔9〕刀输出的VR7＋VR8是40％的电源电压。就是说，只要改变R6、R7、R8的参数，那么开关〔9〕刀输出的电压将是任意的；如果是单刀n抛开关，固定电阻是n＋1个，就能做成n种阈值的阈值设定电路。也可以仅用两个电阻将阈值固定在X％的电源电压值上。〔3〕是阈值检测器，它由运算放大器或者电压比较器担任，从〔1〕来的逻辑信号进入检测器的同相输入端；而从开关〔9〕刀端过来的阈值设定电压进入反相输入端。当同相端的值≥反相端的值时(即设定阈值)阈值检测器输出“1”，反之则输出“0”。〔4〕是发光显示电路。它由发光二极管和稳流器件串联构成，一端与阈值检测器的输出端相连，一端与电源电路负极相连。当阈值检测器输出“1”时，发光二极管发光，稳流器件将流过发光二极管的电流限定在一个恒定的值上，将发光功耗控制在最小值。〔5〕是电源电路，它由输入端的端数n×2＋1个二极管和一个电解电容器〔13〕组成。在每个输入端〔1〕上都并接着2个极性相反的二极管〔12〕和〔29〕，构成电源极性判别电路，二极管〔29〕负极接电解电容〔13〕的正极，二极管〔12〕的正极接电解电容〔13〕的负极。这样，任意两个输入端〔1〕能从被测集成电路上获取该电路上的工作电源。当某一个输入端〔1〕正好夹在被测集成电路的电源正极上时，该端上的二极管〔29〕导通，由于电源端是被测集成电路脚中的最高电位端，所以其它的二极管〔29〕皆断开。当某一个输入端〔1〕正好夹在被测集成电路的地端上时，该端上的二极管〔12〕导通，由于地端是被测集成电路引脚中的最低电位，所以其它的二极管〔12〕均断开。二极管〔15〕是保证辅助电源输入插口〔14〕进来的正源极性正确，并能防止电压极性错而烧坏装置。辅助电源电压的范围在4.5V到30V之间，接入的辅助电源电压，其正电位须高于被测集成电路的全部引脚端中的最高电位；而其低电位则要低于全部引脚端的最低电位。这样当辅助电源接入时，全部二极管电源极性判别电路自动断开。
所说的夹式袖珍逻辑显示器的夹式外壳〔16〕如图(六)所示上面有封闭板〔18〕，封闭板上有销轴〔19〕；上面还有销孔座〔20〕，销孔座上有销孔〔21〕；销轴和销孔在一轴线上。上面还有触针槽〔22〕，触针止挡筋〔25〕，它们都是为了将触针保持在整齐的一个面上，并相互隔开，槽间距与集成电路的引脚间距离相等。制造此外壳可采用ABS一类工程塑料或其它绝缘性好有一定弹性的材料，安装时，左右两个夹式外壳依靠自己封闭板〔18〕的弹性，将自己的销轴〔19〕从外侧塞进对方的销孔〔21〕中去构成夹子型。构成的夹子型上方有一活动方孔，以便可将安装了印刷线路板的T型骨架从此装进去。所说的T型骨架如图(七)所示，在它的顶面有两排长孔〔24〕，以便发光二极管〔10〕从此伸出，并有一外接辅助输入插座〔14〕；在它的主体上有两个铆钉孔〔27〕，以便将印制线路板铆压在它的两面；在它主体的两侧有两小凹槽〔23〕，用以安装V型弹簧〔26〕。印刷线路板上的元器件一种安装法如图(九)所示〔32〕是与孔〔27〕对应的铆钉孔；〔1〕是焊接印刷线路板〔31〕上的触针，触针的直径在0.8mm为好，材质要等电性好，富有弹性，表面应镀上一层金；〔10〕是发光二极管，它们应整齐舒适地排列在长孔〔24〕中，高低一致；〔30〕是将电路部份中除了发光二极管触针以及转换开关外，将其它制成的集成电路或固体电路，这种方法可靠性好，制造方便。图(十)是T型骨架上铆装印刷线路安装板的示意图，〔34〕是贯穿T型骨架主体并两印刷线路安装板的铆钉，当然，也可用螺丝和螺母类紧固件固定。
图(±)是夹式袖珍逻辑显示器的总装图和总装剖面图，〔9〕是转换开关，这开关可以安装在任何一片夹式外壳上。由于V型弹簧〔26〕和夹式外壳上凸缘〔28〕的作用，T型骨架不会从夹式外壳中滑出，并能象夹子一样夹在需检测的集成电路上。
本实用新型用于检测端的触针可以是8、16、24、40等数。
若固定电阻〔6〕、〔7〕、〔8〕分别为3K、1K、1K电容〔13〕用10μF／30V〔3〕，阈值检测器用运算放大器324，二极管〔29〕〔12〕〔15〕用IN4148，那么它可以达到以下指标。
测试范围TTL、HTL、DTL、CMOS和NMOS。
工作电压＋4V～＋24V工作电流最大50mA辅助工作电源＋4.5V～＋30V阈值电压工作电压×(0.4±0.06)或×(0.2±0.03)两档。
输入过载能力35V／1分钟LED(发光二极管)亮时，该引脚电压≥阈值电压或者该引脚开路。
LED(发光二极管)暗时，该引脚电压＜阈值电压。
LED(发光二极管)暗亮时，该引脚上为脉冲电压。
权利要求1.一种用于在线检测双列直插式数字逻辑集成电路的电子工具，具体地说是一种能同时显示各引脚端的逻辑状态的夹式袖珍逻辑显示器，其特征是有两片夹式外壳[16]，在所说的夹式外壳上有触针槽[22]，触针止挡筋[25]封闭板[18]和销孔座[20]；在所说的封闭板[18]上有销轴[19]，在销孔座[20]上有销孔[21]，销孔和销轴在同一轴线上，互相配合成夹子型，在夹子的内腔，有一T型骨架[17]，在T型骨架主体上有两孔[27]，穿过这两孔的两铆钉[34]，将两印刷线路安装板[31]装在下型骨架主体的两个面上；在T型骨架主体两侧各有一小凹槽[23]，用以安装V型弹簧[26]；在T型骨架的顶面上有两长孔[24]和辅助电源输入插座[14]，所说的长孔用于显露发光二极管[10]，在所说的每块印刷线路安装板[31]上，有若干触针[1]，电源电路[5]，阈值检测器[3]，阈值设定电路[2]，发光显示电路[4]，触针[1]的总数量与夹式袖珍逻辑显示器的输入端数相等，并整齐地穿在夹式外壳的触针槽中，它们通过印刷线路安装板上的线路与电源电路，阈值检测器的同相输入端相连，阈值检测器的反相输入端与阈值设定电路中的输出端、即转换开关[9]的刀端相连，阈值检测器的输出端与发光显示电路的一端相连，而发光显示电路的另一端与电源电路的负极相连，阈值设定电路的其它两端分别接电源电路正负极，阈值检测器以及发光电路的个数同触针的数量相等，转换开关[9]装在任意一片夹式外壳上。
2.如权利要求1所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于所说的阈值电路〔2〕是由固定式电阻器〔6〕、〔7〕、〔8〕串联，并在〔6〕与〔7〕之间，〔7〕与〔8〕之间抽头和转换开关〔9〕相连而构成的。
3.如权利要求1所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于所说的发光显示电路〔4〕是由发光二极管〔10〕与稳流器件〔11〕串联构成。
4.如权利要求1所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于所说的电源电路是由二极管〔12〕、〔15〕、〔29〕和电容器〔13〕以及辅助电源输入插座构成，二极管〔12〕和〔29〕的总数量为2倍的触针数，二极管〔12〕的正极和二极管〔29〕的负极分别接电容器的负极和正极，而二极管〔12〕的负极和二极管〔29〕的正极相连成对分别接触针〔1〕，二极管〔15〕的正极接辅助电源输入插座〔14〕一极，而负极接电容器的正极，辅助电源输入插座的另一极与电容器的负极相连。
5.如权利要求1所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于具有两片夹式外壳〔16〕，T型骨架〔17〕，V型弹簧〔26〕以及两印刷线路安装板〔31〕，在所说的夹式外壳上有封闭板〔18〕销孔座〔20〕、触针槽〔22〕、触针止挡筋〔25〕。封闭板上有销轴〔19〕，销孔座上有销孔〔21〕，销轴与销孔在同一轴线上，在所说的T型骨架顶面上有两长孔〔24〕，辅助电源输入插座〔14〕；在T型骨架的主体上有两孔〔27〕，主体两侧共有两小凹槽〔23〕，在所说的印刷线路安装板上有与孔〔27〕相对应的两孔〔32〕，夹式外壳和T型骨架由塑料或其它绝缘材料制成。
6.如权利要求1所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于它的触针是由导电性好，有弹性的金属材料制成。
7.如权利要求1、2、3、4、5、6所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于所说的阈值检测器〔3〕是运算放大器电路。
8.如权利要求1、2、3、4、5、6所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于所说的阈值检测器〔3〕是电压比较器电路。
9.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于它的电路部份除了触针〔1〕，辅助电源输入插座〔14〕，转换开关〔9〕和发光二极管〔10〕以外，其它可以制成整体的集成电路〔30〕。
10.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于它的电路部份除了触针〔1〕，辅助电源输入插座〔14〕，转换开关〔9〕和发光二极管〔10〕以外，其它可以制成整体的固体电路〔30〕。
11.如权利要求1、2、3、4、5、6、7或8所说的夹式袖珍逻辑显示器，其特征在于它的电路部份是由分立元器件构成。
专利摘要本实用新型是一种半导体电子检测工具，能在线检测双列直插式数字逻辑集成电路显示被测集成电路各引脚端的逻辑状态。它由夹式外壳，T型骨架，V型弹簧，以及焊有触针，电源电路，阈值设定电路，阈值检测电路，发光显示电路的印刷线路安装板构成。它能在任意两触针间从被测集成块上获得电源，它能检测TTL、HTL、DTL、CMOS和NMOS电路类器件，还能借助于辅助电源检测电平转换器和高压驱动器类器件。
文档编号G01R31/28GK2035490SQ8821170
公开日1989年4月5日 申请日期1988年4月28日 优先权日1988年4月28日
发明者倪荷生, 孙志明 申请人:孙志明, 倪荷生