高、中、低电平测试笔制作

    目前CMOS、TTL数字集成电路广泛应用于电子计算机、数字控制、数字通信和自动化仪表等设备中。使用万用表和示波器调试、检修这些电子设备往往比较烦琐，特别对于高频瞬态信号不易观察和捕捉。本测试笔采用三种不同颜色的发光二极管显示被测电路的高、中、低电平，有助于较快地寻找和排除故障。

    一、电路原理

    电路原理如下图所示。低电平时，发光二极管VD3发绿光；中电平时，发光二极管VD5发黄光；高电平时，发光二极管VD4发红光。下面分析它的工作原理。

    当探针G测得电路为低电平时，三极管VT1截止，VT2、VT3导通，则VCE3>0.7V，使三极管VT4导通。绿色发光二极管VD3得电发光，显示出电路为低电平；同时三极管VT5、VT6、VT7均截止，发光二极管VD4、VD5无显示信号。

    当检测到电路为中电平时，三极管VT1、VT2导通，三极管VT3饱和导通，则VCE3≈0.3V，三极管VT4截止，发光二极管VD3无显示信号；三极管VT5截止，发光二极管VD4无显示信号。三极管VT5的集电极呈高电平，使三极管VT6、VT7导通，黄色发光二极管VD5得电发光，显示电路为中电平。

    当检测到电路为高电平时，三极管VT1、VT2、VT3、VT4工作状态几乎与测试中电平一样，发光二极管VD3无显示信号，三极管VT5呈饱和导通状态，则VCEG≈0.3V，红色发光二极管VD4得电发光，显示高电平。此时，三极管VT6、VT7截止，VD5无显示信号。

    电路中，二极管VD1、VD2组成输入过压保护电路，防止探针误触过高正、负电压而损坏测试笔。

    二、元器件选择

    电阻Rl的阻值为100Ω，R2的阻值为150kΩ，R3的阻值为51kΩ，R4的阻值为39kΩ，R5、R9的阻值为390Ω，R6的阻值为1.5kΩ，R7、R12的阻值为lkΩ，R8的阻值为56kΩ，R10的阻值为15kΩ，Rll的阻值为300Ω。上述电阻的功率均为l/8W。二极管VD1、VD2为1N4148或2C282C。发光二极管VD3、VD4、VD5分别为BT104（绿）、BT504（红）、BT304(黄)。其他型号的发光二极管只要工作电压在1.8～2.5V均可采用。三极管VT1、VT2、VT3、VT6用2CS9011的NPN型硅三极管，β在120～150。VT4、VT5、VT7用2CS9013的NPN型硅三极管，B在100～150。

    三、制作方法与使用说明

    测试笔电路的印制板图如上图所示，带探针总长约为13.5cm。

    将晶体三极管、二极管、电阻等器件的引脚刮净上锡，按照印制板插入相应孔中焊好，注意各管脚极性不能焊错，由于电路简单，只要按图连接无误，一装便可成功。

    使用时应注意以下几点：

    1、电路检测低电平范围为0～0.7V(±10%)；中电平为0.9～2.4V(±10%)；高电平为2.5～5V(±10%)。

    2、测试笔的直流工作电压为5V±5%，工作电流小于50mA。3、该测试笔用两根红、黑电源引出线分别焊接在红、黑色鳄鱼夹上，红色夹子接在5V(被测设备的+5V)，另一只夹子接地端（被检测设备的OV）。

    4、通电后测试笔的三个发光二极管均不亮。

    5、探针G接触被测点时，相应的电平指示灯所显示的电平值应在上述范围之内。

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