Logic Probe

Vorwort

Nachdem ich stolzer Besitzer eines Tektronix 1240 Logic Analyzers ohne Probes geworden bin, machte ich mich auf die Suche nach g├╝nstigen Probes f├╝r das Maschinchen. Das Ergebnis dieser Suche war, dass die Probes P6460 und P6462 scheinbar aus puren Gold bestehen m├╝ssen, denn sonst m├╝sste man die Preise als unversch├Ąmt bezeichnen!

W├Ąhrend der Internetrecherche fand ich allerdings neben einer Dokumentation zu dem Analyzer auch eine Servicemanual mit den kompletten Schaltpl├Ąnen zu dem Ger├Ąt und den Probes. Damit waren alle Informationen, die f├╝r den Nachbau der Probes notwendig waren, vorhanden.

Den Plan eine P6460 Logic Probe nach zu bauen habe ich allerdings relativ schnell wieder aufgegeben, denn der Aufwand f├╝r den Nachbau ist zu gro├č. Tektronix hat in der P6460 Probe einen ASIC eingebaut, der nicht mehr lieferbar ist. Dieser ASIC enth├Ąlt neben 9-Kompatoren, ├╝ber die die Schaltschwelle der Logikpegel eingestellt werden kann, auch das ECL-Interface zum Logic Analyzer. Es ist sicher auch m├Âglich die Funktion dieser Probe mit einzelnen IC’s nach zu bauen, allerdings glaube rechtfertigt der Aufwand das Ergebnis nicht.

Besser sieht es hingegen bei der P6462 Logic Probe aus. Diese Probe ist einfacher aufgebaut, weil hier die Schaltlevel fest auf TTL-Level (1.4V) gelegt sind. Diese Probe eignet sich damit immer noch f├╝r alle 3.3V und 5V Logikschaltungen.

Die Originalschaltung der Probe

Die Eingangsschaltung jedes Logic Channel besteht aus einer Transistorstufe, die einen Spannungsteiler so umschaltet, das ECL-kompatibel Signale erzeugt werden. Dieses Signal wird dann ├╝ber ein Quad OR/NOR Gatter als differenzielles ECL-Signal an den Analyzer ├╝bertragen. Das ECL-Gatter ist vom Typ MC10101 von Motorola. Als Schalttransistor wird ein PNP-Transistor vom Typ SPS247 eingesetzt.

Zus├Ątzlich ist in der Probe noch ein Schiebregister vom Typ 74C165 untergebracht, mit dem die automatische Erkennung des Probetypes erfolgt.

Die Schaltung der Nachbau Probe

Der Transistor vom Typ SPS247 scheint schon lange ausgestorben zu sein, jedenfalls habe ich zu diesem Transistor keine Informationen gefunden. Ich gehe allerdings davon aus, das es sich bei diesem Transistor um einen Universal-PNP-Transistor handelt, der kompatibel zum BC247 ist. Um die Probe m├Âglichst klein aufbauen zu k├Ânnen, habe ich dann einen SMD-Transistor vom Typ BC807 f├╝r diese Schaltstufe eingesetzt. Die Eingangskapazit├Ąt dieses Transistors liegt mit 9pF leicht ├╝ber der angegebenen Eingangskapazit├Ąt der Probeeing├Ąnge beim Original. Die Transitfrequenz des BC807 wird mit mind. 80MHz angegeben. Dieser Transistor sollte f├╝r die Anwendung ausreichen.

In meinem Probenachbau wird als als OR/NOR-Gatter wird ein MC10H101P von On-Semiconductor eingesetzt. Dieser Baustein wird sogar, obwohl die Zeit der ECL-Technik ja schon vorbei ist, immer noch gefertigt. Es gibt den Chip sogar in einer bleifreien Version! Dieser Baustein soll kompatibel zu dem original MC10101 sein.

Das Schiebregister ist durch ein komp. 74HC165 ersetzt worden, das leichter erh├Ąltlich ist.

Da ich ein bisschen geizig bin, fand es es nicht sch├Ân, dass 2 Gatter des MC10H101 in jeder Probe unbeschaltet sind. Aus diesem Grund sind in dem Layout zwei Probes kombiniert, so das die Probe insgesamt 18-Kan├Ąle plus zwei CLK-Leitungen enth├Ąlt. Damit sind dann alle Gatter der ECL-Bausteine ausgenutzt.

L├Âtseite der Platine

Best├╝ckungsseite der Platine

Bilder der fertigen Logic Probe

Wie auf den Bildern zu erkennen, ist die Schaltung der Probe in Mischbest├╝ckung aus THD- und SMD-Bauteilen aufgebaut. Dadurch konnte die Probe recht klein aufgebaut werden. Das Geh├Ąuse der Probe ist nur 12,5cm x 6,5cm gross.

Der Anschluss der Probe erfolgt ├╝ber zwei Flachbandkabel, die am Ende mit normalen Buchsenleisten versehen sind. Leider ist der Geh├Ąuseauschnitt f├╝r die Anschl├╝sse am Analyzer selbst so klein, dass die Buchsenleisten nur passen, wenn man die Kunststoffblende am Analyzer entfernt.

Meine bisherigen Erfahrungen mit der nachgebauten Probe sind sehr gut. Die Probe funktioniert bis 25MHz ohne Probleme (weiter habe ich nicht getestet). Auch ist die Verwendung bei 3.3V Logikdesigns kein Problem.

Wenn Interesse am Nachbau der Probe besteht am besten erstmal versuchen den MC10H101 zu beschaffen. Leider ist dieser Baustein inzwischen auch obsolete… Die Platine k├Ânnt Ihr mit den Gerberdaten bei einem beliebigen Platinenhersteller fertigen lassen.