Схема пробника — индикатора малых сопротивлений

В последнее время появилось много электронных устройств, на которые не имеется схем. Это создает большие трудности при ремонте аппаратуры. Приходится находить соединения элементов схемы на плате. А при двусторонних печатных платах или при применении поверхностного монтажа соединения часто находятся под деталями и не видны.

Их можно найти прозвонкой тестером, но это требует перевода взгляда на прибор и занимает 0,5…2 с, причем тестер реагирует не только на соединения, но и на резисторы, большие конденсаторы и р-n переходы полупроводниковых приборов. А измерительное напряжение на зажимах тестера при величине 3…4.5 В может повредить некоторые СВЧ-приборы.

Предлагаемый пробник — индикатор малых сопротивлений — лишен этих недостатков. Напряжение на зажимах пробника — всего около 10 мВ, из-за чего он не реагирует на любые р-n переходы и безопасен для них.

Также пробник не реагирует на конденсаторы и резисторы сопротивлением более 2…4 Ом. Пробник имеет световую и звуковую индикацию, что значительно облегчает и ускоряет работу. Кроме того, через несколько минут после окончания работы он сам выключается, что удлиняет срок службы источника питания.

Недостатком прибора является то, что его внутреннее сопротивление всего 3 Ом, поэтому им можно пользоваться только при полностью обесточенной аппаратуре. Но такой недостаток присущ и тестеру.

Для включения пробника нажимается кнопка SB1 (рис. 1). Конденсатор С4 заряжается от источника питания, и срабатывает триггер Шмитта на DD1.4. На выходе DD1.4 появляется напряжение высокого уровня на время 5…10 мин, зависящее от номиналов С4 и R12. Это напряжение с вывода 11 DD1.4 подается на DA1, и через светодиод VD2 — на входную цепь. В цепи VD2-R1-R2-R3 протекает ток около 3 мА. Это означает, что при разомкнутых цепях падение напряжения на R2 — около 10 мВ. Поступая через R4, R5 на выходы операционного усилителя DA1, это напряжение удерживает низкий потенциал на его выходе 6.

При замыкании щупов закорачивается R2, и на выходе DA1 появляется высокий уровень напряжения. DA1 работает практически как компаратор. С помощью резистора R7 производится балансировка DA1. При высоком уровне на входе 2 DD1.1 начинает работать мультивибратор на DD1.1 и DD1.2 с частотой около 3000 Гц, определяемой R9 и С1. Меандр 3000 Гц с выхода DD1.2 через R10 подается на светодиод VD5 и зажигает его, а также на инвертор DD1.3, который через С2 подключен к пьезоизлучателю BQ1.

С выхода DD1.3 меандр через выпрямительную цепь C3-VD6-VD7-R11 подается на конденсатор С4 и подзаряжает его при каждом замыкании щупов, тем самым удерживая пробник во включенном состоянии. Если щупы не будут замыкаться, то С4 постепенно разрядится через R12, и пробник через 5… 10 мин выключится. В этом состоянии потребление тока — менее 2 мкА. Поэтому выключатель питания не нужен.

Для защиты входа при случайном подключении к работающей аппаратуре имеется предохранитель FU1. По питанию DA1 защищен с помощью VD1 совместно с R1…R3, а его входы с помощью резисторов R4, R5 и диодов VDЗ, VD4. Входы ИМС DD1 защищены резисторами R8, R13. Наличие их, а также конденсатора С2 обязательно.

Микросхема DD1 -К561ТЛ1 или 564ТЛ1. Светодиод VD2 — зеленого свечения, VD5 — красного. BQ1 — пьезоизлучатель от телефонного аппарата типа ЗП-22 или подобный. Кнопка SB1 — ПКМ-150-1. Резисторы — МЛТ-0,125; R2 — МЛТ-0,5; R7 — СПЗ-19а. Конденсаторы С4, С5 — оксидные малогабаритные на 16 В; С1, С2, СЗ — КМ, КД, КЛС. Источник питания 9 В — "Крона", "Корунд". Предохранитель FU1 можно заменить короткой перемычкой из провода диаметром 0,05 мм.

Конструкция во многом определяется используемым корпусом. Очень удобен корпус заводского изготовления 120x40x22 мм, с отсеком под "Крону" и квадратным отверстием под кнопку. Входы можно оформить в виде гибких проводов со щупами. Также можно сделать щуп в конце корпуса. Особое значение имеет контактный материал щупов.

Ввиду того, что напряжение между выводами всего 10 мВ, медные щупы совершенно непригодны из-за своей способности окисляться. Ненамного лучше и латунные. Можно использовать посеребренные или никелированные. Но лучше всего — позолоченные, от выводов старых разъемов или ИМС.

Пробник лучше всего разместить на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. 2. В качестве DA1 используется К140УД12 в металлическом корпусе. VD1 монтируется под DA1. Светодиоды VD2 и VD5 применяются миниатюрные, диаметром 3 мм. Их выводы сгибаются буквой "П".

Сами диоды пропущены в отверстия платы в сторону печатного монтажа. Их надо монтировать перед установкой DD1, поскольку последняя их частично перекрывает. Со стороны печатных проводников припаивается также кнопка SB1, выводы которой укорачиваются на нужную длину.

В корпусе делается квадратное отверстие, под кнопку, а рядом -два круглых, диаметром 3 мм, под светодиоды.

Пьезоизлучатель укреплен проволочными стойками над деталями монтажа. Если корпус пьезоизлучателя металлический, как у ЗП-22, то необходимо обеспечить его изоляцию от корпуса ИМС DA1 и оксидных конденсаторов. Если применяются обычные светодиоды диаметром 5 мм, то надо будет немного изменить их расположение по отношению к DD1 и R10.

При исправных деталях налаживание пробника сводится к балансировке ИМС DA1 с помощью переменного резистора R7. Светодиод VD5 должен гореть при замкнутых щупах и не гореть при разомкнутых.

Пробник не должен срабатывать при сопротивлении между щупами более 3…5 Ом. Балансировка ИМС К140УД12 довольно стабильна, но можно предусмотреть возможность подстройки R7, не вскрывая корпуса.

Ток потребления при разряженном С4 должен быть не более 2 мкА, практически — менее 1 мкА. Если ток больше, надо заменить DA1 или проверить С5 на утечку. Тон и громкость звука можно подобрать изменением С1 и R9. Применить вместо триггера Шмитта простые инверторы "И-НЕ" нельзя.