江西農業工程職業學院-----徐志平龔姝婷龔火根陳金如
一、電路設計要求
要求製作的邏輯筆能方便地顯示四種邏輯狀態。即當被測電壓ui為直流低電平(ui≤0.4v)時,顯示「0」;當被測電壓ui為直流高電平(ui≥1/2vcc)時,顯示「1」,當被測電壓ui為交流電平時(ui≤18v),顯示「p」;當輸入為高阻態時,不顯示。
二、電路設計及原理說明
根據設計要求可設計如圖1邏輯測試筆電路。整個電路主要由三極體v1 、v2 、cd4511、數碼管等元器件組成。當輸入電平低於0.
4v時，三極體v1截止，ic1輸入端a（7腳）、d（6腳）為低電平，b（1腳）、c（2腳）為高電平，則ic1的輸出端a（13腳）、b（12腳）為低電平，c（11腳）、d（10腳）、e（9腳）、f（15腳）、g（14腳）為高電平。由於ic1的輸出端a（13腳）、f（15腳）未接數碼管，數碼管只有c（11腳）、d（10腳）、e（9腳）、f（15腳）、g（14腳）為高電平，因為數碼管做了倒置，故顯示狀態為上半部的0。
圖1 邏輯筆的電路圖
當輸入為高電平時，三極體v1飽和，ui通過二極體vd1加入，使ic1輸入端a（7腳）、b（1腳）、c（2腳）、bi（4腳）均為高電平，d（6腳）為低電平，相當於dcba輸入為0111狀態，ic1輸出端d（10腳）、e（9腳）、f（15腳）、g（14腳）為低電平，a（13腳）、b（12腳）、c（11腳）為高電平，由於ic1輸出端a（13腳）未接數碼管，數碼管上只有b（12腳）、c（11腳）端得到高電平，故顯示1。
當輸入端為高阻態時，三極體v1飽和，ic1各輸入端a（7腳）、b（1腳）、c（2腳）、d（6腳）、bi（4腳）均為低電平。故ic1各輸出端均為低電平，數碼管不顯示。
當輸入為交流訊號時，若頻率較高時，數碼管顯示p，頻率較低時，p字作閃爍顯示。
三極體v2與發光二極體led等組成恆流源，電容c1為加速電容使測試筆能測試較高的頻率。電容c2為儲能電容。
三、元件選擇
（1） v1、v2：可選三極體9014。
（2） ic1：選用coms整合bcd-七段鎖存/解碼/驅動器cd4511。
（3） vd1：選用二極體2ap9。
（4） 數碼管：共陰極數碼管。
（5） c1、 c2瓷介電容，c3選用耐壓大於25v的電解電容器。
其他元器件可參考電路圖中的引數。
四、電路製作與除錯
製作時，可將所有元器件焊接在一塊小長方形的電路板上，外形做成筆的形狀。由於電路簡單，只要整個電路元件良好，裝配無誤，一般不需除錯即可使用，但必須注意被測電壓的範圍。
作者介紹：
徐志平男江西農業工程職業學院電子教研室講師
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龔姝婷女江西農業工程職業學院電子教研室助理講師
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龔火根男江西農業工程職業學院電子教研室副教授
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陳金如男江西農業工程職業學院副教授
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