Réalisation DIY d'une sonde logique TTL / CMOS à seuils automatiques.

— Bonjour.
— Je présente un projet de sonde avec le transistor en moins :
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— Le schéma,
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— Et le PCB. Tu remarqueras que j'ai connecté les sources de courant 2N3819 par les GATES et non les SOURCES (Tu me diras, c'est pareil, vu que les sources et les gates sont court-circuitées !)… Ça mérite une explication :
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— En insérant une résistance entre la source et la gate et en ajustant sa valeur, on peut ajuster l'intensité qui traverse le JFET ! Utile si on trouve les LEDs un peu trop lumineuses (par exemple pour le bleu) ! Sur le PCB, il suffit de couper la piste entre gate et source et d'y insérer une petite résistance CMS de valeur appropriée (Je sais : tu n'aimes visiblement pas les CMS… Mais parfois, il faut savoir s'en servir !) !
— Intéressant, non !?…
— Cordialement !

Bonjour Hervé,
Oui, je connais le truc et c'est bien de le rappeler mais en ce qui me concerne, je n'ai pas utilisé de LED haute luminosité.
Pour la publication de tes schémas sous Diptrace, plutôt qu'une copie d'écran quasi illisible, tu pourrais faire un "Preview" puis "Save" (png ou jpg) en 150 dpi, ça passe pile poil sur le forum.

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— Merci du “tuyau” ! J'y penserai la prochaine fois !
*** Ah ouais, ça passe mieux :
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— Merci du tuyau (C'est vrai que tu as les yeux “en capilotade” !) !
— Cordialement !

C'est parfait comme ça.
Encore une petite chose sur ton schéma avec les lignes qui coupent ton 40106.
Change de librairie pour avoir les 6 inverseurs indépendants pour une meilleure lisibilité.


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Bonjour Serge,
PS : tu as un mail privé.
J'ai fait la modif mais je me suis planté dans les explications.
Sonde en l'air, la LED High-Z clignote mais la LED Mem Pulse est allumée fixe.
Elle s'éteint uniquement en présence d'un niveau Haut fixe.
Elle s'allume en présence d'une oscillation ou de pulses.
Je cherche un moyen pour qu'elle arrive au même fonctionnement que ci-dessus mais qu'elle soit éteinte sonde en l'air (uniquement la pulse de mise sous tension).
Si quelqu'un a une soluce sans trop bousculer le schéma ni trop d'ajout de composants.
Le schéma est au message [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] - page 2 (la gate de BS170 est à présent reliée à "Haut" et pas à "/Haut" comme sur le schéma)

— Sonde en l'air, tu auras un voltage de ~4,8V sous 15V et ~1,6V en 5V, déterminé par les résistances d'1Meg et 470k à l'entrée… À moins de combiner ça avec une détection autre des niveaux haut et bas en cours de tests, je ne vois pas comment !
— En tous cas, voici le fonctionnement que j'ai pu en tirer, en remplaçant le transistor de la LED Mem-Pulse par un PNP :
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— Sous 15V,
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— Et sous 5V. Que la sonde soit en l'air, déterminée par 1Meg et 470k, ou en cours de tests, tel que le schéma est fait, je ne vois pas comment éteindre cette LED si la sonde est en l'air, mais que son voltage est fixé !
— Ou alors, si je remets un transistor NPN, c'est ce fonctionnement-là :
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— Sous 15V,
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— Sous 5V.
— La LED “Mem Pulse” s'allume niveau haut ET niveau bas et s'éteint sonde en l'air, quand la LED “High Z” clignote !
— Lequel tu “choises” ?!??…
*** (À propos du brochage des transistors entre le BC547 et le 2N2222, je suis moins gêné avec mes “japoniaiseries” : ce sont tous les mêmes ! De plus, je teste toujours avec mon testeur chinois avant usage !) ***
— En tous cas, tu pouvais garder ton 2N2222 : il fallait simplement le retourner !
— Cordialement !

Bonjour à tous,
En fait, il n'y a apparemment pas de solution simple.
Je vais rester sur mon schéma, c'est ce qui me convient le mieux.

— Perso, vu que cette LED Mem-pulse ne sert pas à grand-chose, je vais tout simplement la “sucrer” ! Ça fera encore deux transistors, une résistance et une LED en moins sur ma platine… Il y aura toujours le dernier inverseur qui ne servira pas, mais son entrée, je la garde branchée sur la sortie Bas du LM393. Au moins, ses niveaux seront définis !
— Le résultat :
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— Ce faisant, j'ai gagné encore une colonne sur ma petite platine !
— Cordialement !

Comment ça, elle ne sert pas à grand-chose?
Je trouve au contraire qu'elle est très utile pour mémoriser un changement d'état fugitif comme ci-dessous avec l'apparition d'une pulse de 2µs indétectable sur la LED "Haut" qui semblera toujours allumée fixe.
Mais grâce la LED Pulse, on le saura.

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— Dans ce cas, il faudra la brancher sur les 2 sorties du LM339/393 avec 2 résistances de 5k6; non !?… Non seulement pour détecter un état fugitif sur le niveau bas, mais aussi sur le niveau haut !
— Mais quid de l'état allumé en permanence : transistor PNP ou NPN ? Allumée sur état haut/bas ou éteinte sur les 2 états et allumée sur état indéterminé ? “Va savoir”…
— Wait and see………… !

Je te laisse faire les essais, je ne veux plus charcuter mon PCB avec le risque de le mettre en panne.

— GrrrRRRrrr ! En attendant, j'essaie toujours du côté simulation et je me retrouve toujours avec des “Time step too small” qui me pourrissent la vie ! Je “laisse tomber la neige, ça n'fait pas de bruit” pour l'instant ! Je vais partir sur la LED Mem pulse en moins !!!

La seule solution que j'ai trouvée c'est de faire un XNOR entre "Haut" et "Sonde" pour s'affranchir de l'état haute impédance.
Et pas simple à implémenter un CD4077 sur le PCB actuel...

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Et les chronogrammes correspondants

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On pourrait implanter un petit module comme celui ci-dessous :

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— Ah ! J'arrive à un petit résultat (essais sans les oscillateurs haut/bas) :
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— J'ai simulé 2 spikes, un positif, l'autre négatif… La LED Mem pulse ne réagit qu'au spike négatif ! 'Faudrait que la LED reste éteinte tout le temps et ne réagisse qu'aux spikes, autant positifs que négatifs ! Dur-dur………… !

Janpolanton a écrit:
On pourrait implanter un petit module comme celui ci-dessous :

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Et avec un CMS pour t'entraîner avant le µC ?

Hello Bruno,
C'est déjà du cms SOIC-14
Mais mis sur un petit module PCB pour le greffer à la sonde existante où la place est comptée.

— [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] :

— Merci, Seigneur ! Après moult essais, tous plus infructueux les uns que les autres, je crois que  j'ai trouvé enenenenfffffin une solution pour la LED MemPulse :
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— Sous 15V,
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— Et sous 5V ! Regarde bien la courbe en bleu foncé !
—L'astuce (la ruse de Sioux !) consiste à insérer un condensateur dans la gate du 2N7000/BS170 (comme le 2N2222/BC547, inverses l'un de l'autre !), une résistance à la masse et connecter ce condensateur DIRECT à l'entrée Sonde !
— Et ça marche “au millième de quart de poil” ! Comme ce circuit en simulation est “plus capricieux qu'une femme enceinte” (!), ça ne perturbe pas le reste du circuit ! * Sous 5V, j'ai un peu augmenté la valeur du condensateur. Mais le couple 0.33µ/15k fonctionne sur les 2 ! * Ça marche aussi avec des transistors bipolaires, ceux avec résistances intégrées genre 2SC114 : y'en a plein dans les vieilles chaînes Hi-Fi “combo” !
— En plus, ce dispositif détecte aussi bien les impulsions positives que les impulsions négatives ! Autrement, la LED reste éteinte… N'est-ce pas là le fonctionnement que tu rêves de réaliser, toi aussi !?… La LED signale également la transition de l'état 0 vers l'état 1, mais pas l'inverse.
— Essaie pour voir (Ouf… Ce fut très dur !)…
*** Ah ! Pour les erreurs “Time step too small”, résolu en ôtant l'option “startup” dans le “tran XXs” ! ***
— Cordialement !

Bonjour à tous,

Et sous 5V ! Regarde bien la courbe en bleu foncé !

Désolé mais je ne la vois pas cette courbe sur fond noir.
Avoue que je t'ai inspiré en utilisant l'entrée sonde avec ma modif.
As-tu essayé en enlevant la liaison de la sonde vers la source de tension de manière à se mettre en situation "sonde en l'air" et de regarder l'état de la LED "High-Z"?
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Voilà la modif à réaliser sur le PCB pour insérer le couple RC.
La piste qui relie la gate de Q6 vers "/Haut" doit être supprimée.
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Après moult essais, je vais revenir à ma solution avec une porte EXNOR.
La bande passante de la sonde est d'environ 5MHz avec cette solution (200ns).
Dans le cas du réseau RC, au mieux que j'ai pu faire, je suis arrivé à une pulse minimum de 5ms, soit une BP de 200kHZ.
Et,  [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien] , regarde un peu les pics d'intensité sur le drain du mosfet et sur l'alimentation lors des commutations...
La solution était pourtant alléchante.
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Pas de CD4077 dans mes tiroirs, ni de CD4070 (porte EXOR) non plus...
Pour les essais, un boitier DIP14 conviendra et qui sait, peut-être que je réussirai à le caser dans le boitier.
A l'aide!
La variante avec un CD4070, on connecte le signal "/Haut" à la place du signal "Haut"

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Et quitte à n'utiliser que 1 porte EXOR sur les 4, autant utiliser les 4 NAND d'un CD4093 (merci monsieur De Morgan!)
Et j'ai ça en magasin.

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Janpolanton, le “chipoteur”… a écrit:„„As-tu essayé en enlevant la liaison de la sonde vers la source de tension de manière à se mettre en situation "sonde en l'air" et de regarder l'état de la LED "High-Z"?““

— Quand tu regardes le stat où le buzzer est muet, c'est-à-dire quand la tension sonde est entre les 2 états et que la LED bleue Hi-Z clignote (c'est comme si la sonde est en l'air, ~1,6V sous 5V et ~4.8V sous 15V !), c'est là que la LED MemPulse n'éclaire plus ! Voici les stats avec le transistor bipolaire avec résistances intégrées, genre 2SC114 (j'espère qu'avec tes yeux “en capilotade”, tu vois la courbe en rouge, cette fois !) :
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— Sous 5V,
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— Sous 15V !
— Mais si tu veux rester sur ta solution, je n'oblige personne ! C'est juste que j'ai trouvé le truc, rien de plus ! Pour la surintensité, 'suffit de mettre un condensateur ~100µ entre + et - !
— Cordialement !

On ne fait pas un concours Hervé, je te dis ce que j'ai constaté.
Ta solution astucieuse limite fortement la PB de cette sonde.
Pour en revenir à ma solution avec à présent un CD4093, voici son câblage sur plaque à pastille avec la position des straps sur la vue 3D.
Et cerise sur la gâteux, ça passe tout juste dans le boîtier.
Pour le câblage, il suffit de relier les pastilles de la même couleur.

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Et une vue 3D de la plaque d'essais recto / verso:

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— Et moi, je n'ai pas de 4093 ! Même dans mon fouillis, je n'ai pô trouvé ! Par contre, je crois avoir des 4011… Et en simu, ça marche aussi !
— 'Vais essayer sur à la fois le 2N7000 et aussi le bipolaire… 'Voir ce que ça donne…
— Pour tes fils, n'hésite pas à les passer sous le CI, pour l'autre face !

Je vais faire le câblage à l'arrache, c'est juste pour un essai.

Quand j'aurai mis la main sur un EXOR ou un EXNOR (en SOP-14), je mettrai la plaquette gravée.
A noter qu'avec les CD4093, la BP de la sonde s'est écroulée à 2MHz à cause des délais de propagation d'environ 100ns par porte.

Code:

PULSE(0 {vdd} 0 5n 5n 20m 20.0005m)

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— Alors, voici les essais avec le 2N7000 et le bipolaire, sous 5V et 15V :
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— MOSFET 5V,
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— Bipolaire 5V,
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— MOSFET 15V,
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— Et bipolaire 15V.
— Note : pour des raisons de “time step too small” (“chatouilleux”, le circuit !), j'ai été obligé de prendre l'entrée Haut au lieu de /B : ça marche pareil !
— Mais pourquoi tiens-tu à ce que la LED MemPulse éclaire en même temps que la LED Hi-Z ? Avec ma solution à condensateur, ce n'est pas le cas car le système réagit à un front montant !
— Mais c'est “comme tu choises”…

Mais pourquoi tiens-tu à ce que la LED MemPulse éclaire en même temps que la LED Hi-Z

Non, on ne s'est pas compris mais ce n'est pas important.

Pour ton "time step", essayes en cochant UIC.
Tu peux aussi jeter un œil ICI pour tes problèmes de convergence.
Sinon, ma bricole va rentrer pile-poil mais je serai obligé de zapper le support du C.I.

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— “À vue de nez”, je peux fort bien essayer les 2 en vrai, surtout avec mon transistor bipolaire à résistances intégrées. En effet, la résistance de base de 10k s'ajoute en série avec le condensateur, de telle sorte que la bande passante ne souffre pas trop !
— Je peux également “zapper” ce condensateur et brancher le 4011 monté en porte EXOR entre la base du bipolaire, la sonde et Haut ou /B !
— “Wait and see”… Au fait, en cochant uic, ça marche bien mieux : les courbes apparaissent bien plus vite !
*** Justement, à propos de la LED MemPulse qui s'allume en même temps que la LED Hi-Z, tu as dit (Message 165 du jeudi 29 septembre) :

Janpolanton a écrit:„„Sonde en l'air, la LED High-Z clignote mais la LED Mem Pulse est allumée fixe.
Elle s'éteint uniquement en présence d'un niveau Haut fixe.
Elle s'allume en présence d'une oscillation ou de pulses.
Je cherche un moyen pour qu'elle arrive au même fonctionnement que ci-dessus mais qu'elle soit éteinte sonde en l'air (uniquement la pulse de mise sous tension).““

— C'est exactement ce que j'ai obtenu avec ma version à condensateur entre l'entrée Sonde et la base/gate du transistor de commande de la LED MemPulse ! ***
— Cordialement !

— Bonjour.
— Alors, voilà ce que j'ai réalisé sur plaquette pastillée à trous métalisés au pas de 2,54mm, comme prévu. Il y a eu de nombreuses corrections dûes en partie à des composants de valeur ou de formats différents ! Tout d'abord le PCB définitif :
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— La vue 3D :
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— Et la version que j'ai réalisé sur ma plaquette pastillée, pas encore coupée aux dimensions et dont le câblage du “Bottom” est encore à faire :
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— Vous voyez à droite les petites bobines de fil employées pour réaliser le câblage ! Fins comme des cheveux, ces fils… Croyez-moi : ce fut du sport de haut niveau pour câbler cette face “Top” sans oublier une seule liaison ! J'ai réussi à trouver TOUTES les résistances de la bonne valeur (certaines ont été modifiées !) en petites résistance 1/8W ! Remarquez aussi les petits transistors en boîtier TO92s, récupérés sur d'anciennes platines de chaînes Hi-Fi “Combo” !
— 'Me reste plus qu'à câbler la face “Bottom”, beaucoup plus facile à réaliser !
— Cordialement !

Bonjour à tous,
Hâte de voir ta réalisation terminée.
Effectivement c'est du sport.
Ma sonde est terminée aussi avec la dernière modif CD4093.
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Alors, Serge, tu en es où de cette sonde?

Bonjour tout le monde ...

Ben de mon côté j'attendais la fin des modifs pour attaquer
le cablage pour éviter de charcuter le PCB au dernier moment.
Je vais pouvoir m'y mettre .

— Câblage de la face “Bottom” terminé ! Je vais pouvoir d'abord vérifier si je n'ai rien oublié et passer aux essais :
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— J'essaierai d'abord et couperai le PCB plus tard ! Le câblage a été beaucoup plus rapide que la face “Top” : en à peine 3 “plombes”, j'avais terminé !
— La face “Top” du PCB :
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— Vous remarquerez la couleur des LEDs Ø4.5mm, embase Ø6mm, que j'ai dû “raboter” un peu ! Elles ont été tirées d'un jouet musical. Même le condensateur µ33 bleu, qui avait un peu trop d'embonpoint, a été aminci !
— Cordialement !

Avec quoi tu enlèves le vernis isolant sur ton fil car c'est généralement assez chiant et long à retire, surtout sur de toutes petites longueurs de fil.

Avec les fils émaillés pas trop anciens, on peut souder direct sur le vernis, ils sont thermosoudables. Je suppose que c'est ainsi que Hervé procède.

— Exact ! Mais je me suis aperçu que j'avais fait des oublis :
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(Rajoutés en rouge sur l'image !) Y'a plus qu'à câbler ces 3 oublis ! D'où l'utilité de la vue en miroir sur la face “Bottom” pour vérifier !
*** [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien], c'est simple, pour vérifier que le fil que tu récupères est autosoudable : tu chauffes ton fer à souder, prends l'extrémité du fil émaillé et, avec un peu de soudure, tu étames l'extrémité du fil. S'il est autosoudable, l'émail (vernis) va se dissoudre dans la soudure et tu auras un fil étamé au bout ! Je l'ai même fait pour des soudures au milieu du fil, comme tu peux le voir pour le fil de masse (jaune) et le fil positif (rouge) ! Le fil à wrapper, qu'on utilisait parfois au siècle dernier, est aussi autosoudable ! ***
— Le “fil de Litz”, qui est beaucoup utilisé en HF et qui est constitué de plusieurs dizaines voire centaines de fils en parallèle sous gaine de soie, est constitué de ces fils autosoudables ! Te vois-tu décaper le vernis de ces fils très fins, toi ?
* Un détail (disait feu l'inspecteur Columbo !) : vous remarquerez un espace entre la broche (-) du buzzer et le fil de masse. C'est que ne disposant que d'une Zéner de 6,2V, avec la chute de tension dans le transistor, le buzzer serait alimenté sous 5,5V ! C'est pourquoi j'ai rajouté cette diode pour alimenter le buzzer sous 4,8V ! *
— Cordialement !

— Eh bien, bonnes nouvelles ! Mon circuit “gros doigts” fonctionne, et plutôt bien ! Voici des photos :
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— En ~12V, mode indéterminé,
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— En 5V, mode indéterminé. La LED bleue clignote !
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— En 12V, test bas,
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— En 12V, test haut,
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— En 5V, test bas,
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— Et en 5V, test haut !
— Mon circuit a l'air d'être “gros doigts” (Remarquez la grosseur de mes doigts, au passage !), ça “court” ! La LED jaune “MemPulse s'allume brièvement lors de passages hauts et le buzzer se fait bien entendre ! “Y'a pu ka” lui trouver un boîtier…
— Cordialement !

Bonjour Hervé et bravo!
Et bientôt, tu feras comme moi : couic! le buzzer hyper chiant en utilisation normale quand on a la visu sur les LED.
Alors, je vais ajouter un petit inter glissière pour lui couper le sifflet.

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Pour ton boitier, je peux te l'imprimer sans problèmes.
Tu me fait juste un petit dessin aux cotes.
PS : je pourrais même adapter mon boitier à tes cotes.

Voilà les cotes de mon boitier si tu veux une base de dessin.

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— Pour le boîtier, j'ai trouvé ! Un petit morceau de goulotte électrique “pile poil” aux bonnes dimensions. Il a fallu “raboter” le circuit à ~27mm de large, ce qui fut rapidement fait, vu la marge qu'il y avait du côté des 2 trous de fixation, ajustement de la hauteur des 2 LEDs TTL/CMOS par pliage en zig-zag de leurs pattes et “roule ma poule” :
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— La hauteur de la goulotte est telle que les LEDs s'y adaptent parfaitement ! Je n'aurai plus qu'à tailler les extrémités dans du plexiglass et à les y coller/visser sur la partie basse de la goulotte, car je garde le couvercle amovible au cas où !
— Pour la pointe de touche, je verrai plus tard pour y adapter une pointe de mon cru, ainsi que pour le câble d'alimentation, à voir pour le câble spirale de téléphone que j'ai trouvé ! Pas besoin de visser le circuit : il se coince tout juste dans la partie basse de la goulotte !
— Voilà le circuit en place dans la goulotte :
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— Y'aura pu ka adapter une pointe de touche et le câble d'alimentation ! 'Vais voir pour déjà coller une des prises RJ11 récupérées sur une box Orange défunte pour y brancher un câble d'alimentation… Les extrémités de la goulotte sont déjà pourvues de “bouchons” en plexiglass fumé fixés chacun par 4 petites vis de Ø2mm !
— Et s'il faut ajouter deux interrupteurs/inverseurs pour respectivement TTL/HCMOS et Buzz-Silent, croyez-moi, y'a de la place : ça ne manque pas dans la goulotte ! Et ça reste maniable…
* Ah ! Le câble spiralé que j'avais trouvé étant complètement pourri, j'en ai trouvé un autre :
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— Soit je retire la grosse prise et je pose 1 prise RJ11 et garde la prise usb, soit je coupe les 2 extrémités et pose 2 prises RJ11… À voir… *
— Voilà la sonde terminée :
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— La pointe de touche a été tirée de la tige de nettoyage d'une ancienne pompe à dessouder qui ne me sert plus. Je l'ai collée sur le bouchon de plexiglass (avec son support “retaillé” !) après y avoir percé un trou de Ø 2mm. Je vais voir pour y glisser une gaine isolante… De l'autre côté, j'y ai collé la prise femelle RJ11 qui tient tout juste en hauteur dans la goulotte sans la raboter ni la couper ! L'ajustage du bouchon de plexi autour de cette prise s'est fait sans problème : un peu d'usinage au disque diamanté ! Voyez la place qui reste pour éventuellement 2 inverseurs TTL/HCMOS et BUZZ-Silent !
— Pour le cordon spiralé, j'ai enlevé la grosse prise plate et monté une prise RJ11 (J'ai la pince qui va bien !) :
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— Respect des normes USB pour le câblage : comme 2 fils seront connectés au + et 2 au -, il faut bien respecter les normes sous peine de court-circuit !
— Voili-voilou ! Cordialement !

— Ma sonde, terminée :
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— Y'aura pu ka voir pour brancher des pinces ou des grippe-fils aux extrémités des fils d'alimentation, les éventuels inters à glissière pour TTL/HCMOS et Buzz-silent (à voir en usinant “au carré” le gros trou qui reste !) et “roule ma poule” !
— Elle est entièrement fonctionnelle !
— Cordialement !

Bonjour, 

Un grand bravo pour vos réalisations 

A+
Francois