1.4 项目实施
1.4.1 项目分析
1.逻辑状态测试笔的参考电路图
逻辑状态测试笔的参考电路如图1-48所示。
图1-48 逻辑状态测试笔的参考电路
2.电路分析
当测试探针A测得高电平时，VD1导通，晶体管V发射极输出高电平，经G1反相后，输出低电平，发光二极管LED1导通发红光。又因VD2截止，相当于G1输入端开路，呈高电平，输出低电平，G3输出高电平，绿色发光二极管LED2截止而不发光。
当测试探针A测得低电平时，VD2导通，G2输入低电平，输出高电平，G3输出低电平，发光二极管LED2导通发绿光。又因VD1截止，晶体管V截止，G1输入低电平，输出高电平，红色发光二极管LED1截止不发光。
当测试探针A测得为周期性低速脉冲（如秒脉冲）时，发光二极管LED1、LED2会交替发光。
LED3为逻辑状态测试笔电源指示灯，当开关S闭合时，LED3导通发光。
在用逻辑状态测试笔测试时与被测电路共地。
3.电路元器件
集成门电路芯片CC4011 1片。
发光二极管3122 D（红）、3124 D（绿）、3125 D（黄）各1个。
二极管IN4148两个。
晶体管S8050 1个。
电阻100Ω3个。
电阻560Ω两个。
开关1个。
探针万用表红、黑表笔各1支。
1.4.2 项目制作
1.元器件检测
集成门电路芯片CC4011为四2输入与非门，它的逻辑功能及引脚排列与74LS00芯片一致，可采用技能训练中逻辑门电路的测试方法对集成芯片测试。
将发光二极管正极接逻辑电平且负极接地来测试发光二极管，当正极端接高电平时，LED发光，低电平熄灭。用万用表电阻档测试二极管正反向电阻，如果测试结果是正向电阻小，反向电阻大，二极管就是正常的。
2.电路安装
1）将检测合格的元器件按照图1-48所示电路连接安装在面板上，也可以焊接在万能电路板上，测试探针用万用表红、黑表笔制作。
2）在插接集成电路时，应先校准两排引脚，使之与底板上插孔对应，轻轻用力将电路插上，在确定引脚与插孔吻合后，再稍用力将其插紧，以免将集成电路的引脚弯曲、折断或使其接触不良。
3）导线应粗细适当，一般选取直径为0.6～0.8mm的单股导线，最好用不同色线以区分不同用途，如电源线用红色，接地线用黑色。
4）布线应有次序地进行，随意乱接容易造成漏接或接错，较好的方法是，首先接好固定电平点，如电源线、地线、门电路闲置输入端、触发器异步置位复位端等。其次，按信号源的顺序从输入到输出依次布线。
5）连线应避免过长，避免从集成元器件上方跨越，避免多次的重叠交错，以利于布线、更换元器件以及故障检查和排除。
6）电路布线应整齐、美观、牢固。水平导线应尽量紧贴底板，竖直方向的导线可沿边框四角敷设，导线转弯时的弯曲半径不要过小。
7）安装过程要细心，防止导线绝缘层被损伤，不要让线头、螺钉、垫圈等异物落入安装电路中，以免造成短路或漏电。
8）在完成电路安装后，要仔细检查电路连接，确认无误后再接入电源。
3.电路调试
1）若将测试探针与本电路地端相连，则LED2绿灯应该发光；若将测试探针与电源正极相接，则LED1红灯应该发光。如果红绿灯没有按以上情况发光，就说明电路存在故障。
2）按图1-49所示的逻辑状态测试笔性能测试电路接线，用逻辑状态测试笔探针测可调电压，调节电位器RP，增大RP的阻值，使逻辑状态测试笔LED1红色刚好发光，电压表显示的值即为逻辑状态测试笔高电平的起始值；继续调节电位器RP，减小RP的阻值，使逻辑状态测试笔LED2绿色刚好发光，电压表显示的值即为该逻辑测试笔的低电平起始值。
图1-49 逻辑状态测试笔性能测试电路
改变电路图1-48中的R1的阻值，可对上述起始值进行适当的调整。
4.故障分析与排除
在逻辑状态测试笔制作中产生的故障主要有元器件接触不良或损坏、集成芯片连接错误或损坏以及布线错误等。
可采用逻辑状态法判断并排除故障。所谓逻辑状态法是针对数字电路而言的，只需判断电路各部位的逻辑状态，即可确定电路是否正常工作。在无逻辑笔的情况下，可用万用表测量相关点电位的高低来进行判断。
在图1-48所示的电路中，可从左到右顺序测试一些关键点的逻辑电平，例如，通电后，在探针和地之间加高电平，而高电平LED1（红色）指示灯不亮，此时，测量晶体管的发射极的电位应为高电平，否则晶体管V或者二极管VD1损坏，可对怀疑元器件进行测量或代换确定。如果V的发射极电位正常，G1的输出端就应为低电平，否则为G1失效，可用替换法证实，若G1的输出端电位正常，则为LED1损坏。在通电后，当探针测试低电平而LED2（绿色）不亮时，可采用与上述检查类似的方法。