ロジックプローブのDIY – 機能的なロジック・プローブは、電子機器の作業机の中で最も便利なツールの1つです。このシンプルなガジェットは、電気配線のロジック信号レベルを表示します。その結果、電子機器のトラブルシューティングをより効果的に行うことができます。ロジックプローブは一般的に安価ですが、ご自宅で簡単に組み立てることもできます。DIYでロジックプローブを作ることで、どのようにお金を節約できるかをご紹介します。
ロジック・プローブとは？
デジタルテスター
ロジックプローブ（デジタルテスター）は、デジタル回路のロジックレベル（ブール値の0または1）を分析するために使用されます。このガジェットを使用すると、チップ上のピンがノー、ロー、ハイ、または交番電流のいずれであるかを判断することができます。あとは、LEDライトの動作を観察するだけです。
ロジックプローブの仕組み
PCBのテスト
シンプルなロジックプローブは、3つの接続があります。
クロコダイルクリップ付き黒色リード線
黒いクリップは、テストする回路の負極または共通線に接続します。
ワニ口クリップ付き赤色リード線
ロジックプローブの赤いリード線は、回路の正電源に接続します。ほとんどのプローブは5Vから9Vを扱うことができ、それ以上の電源電圧はプローブを損傷する可能性があります。
プローブ
プローブは、電子回路を調べるために使用される金属製の先端を持つペンのような装置です。プローブを使用する際は、必ず電源電圧が5V～9Vであることを確認してください。次に、プローブのアース線を、テストするアース回路に接続します。すべての接続が完了したら、回路をプロービングしてブーリアンロジックを決定します。
ロジック・プローブにはさまざまな種類がありますが、下の写真のものは最も一般的なものの1つです。これは、電圧レベルに応じて変化する1つのライトインジケータを備えています。
インジケーターは通常、点灯しているときは赤色に点灯します。接続されていないPCBデバイスに先端を当てても、ランプに変化はありません。電圧の高いデバイスでは、光の明るさが増します。
LEDライトインジケータを1個搭載したロジックプローブ。
出典ウィキメディア・コモン
低電圧のデバイスに置くと、光は消えます。デバイスに交流がある場合、ロジックプローブのインジケータは点滅します。
もう一つの一般的なタイプのロジック・プローブは、点灯色の異なるLEDインジケータを備えています。回路を通る電圧が低いときだけ点灯する、1つのLEDライトのシンプルなものもあります。
3灯式ロジックプローブの回路図。
電圧が高いときは、赤いランプが光ります。電圧低下時（2.1V以下）には、緑色のランプが光ります。回路に電流が流れていないときは、黄色に光ります。
プローブの中には、光の表示とともに音を発する電子ブザーを搭載しているものもあります。電圧が高いときは、赤い光とともに大きな音を出します。電圧が低いと、緑色のランプが光るとともに、低い音が出ます。
それはそれとして、彼らはすべて機能の同様のモードに従ってください。
シンプルなロジックプローブのアイデア
デジタル・システムのテストに使える簡単なロジック・アナライザー回路を3つ紹介します。これらのロジック・プローブ回路は、TTLとCMOSの両方をサポートしています。
1.IC-4050を使った簡単なロジックプローブ
これほど簡単に作れるロジック・プローブはありません。必要なのは、⅙ IC4050の抵抗とLEDだけです。
一番簡単に作れるロジックプローブはこれです。使うのは⅙の4050asとLEDライト1個だけで、LEDライトは入力電圧が下がるかゼロになったときだけ光ります。
低コストで簡単に作れるロジック回路をお探しなら、CMOSの4050は最適かもしれません。3Vの電源や電池があれば動作します。
2.トランジスタ回路付きミニロジックプローブ
トランジスタを用いた非常にシンプルなロジックプローブです。
ソースはこちら。
http://www.sowen.com/68/1-logic-probe/
このロジックプローブのデザインは、トランジスタ付きのアナライザがお好みの場合に最適です。このプローブを使用して、TTL回路の電圧レベルをチェックすることができます。ミニ・ロジック・プローブ・キットは、低電圧と高電圧レベルを表示する2つのLEDライトを備えています。
プローブへの入力電圧が高い（2.1V以上）場合、トランジスタ2N2222が直接バイアスで赤色LEDを駆動します。その結果、赤色LEDは高電圧であることを示すために光ります。
低電圧入力の場合、トランジスタ2N2222は220の抵抗を通して電流を分岐させる。その結果、緑色のLEDが光ります。
3.CD4011を用いたオーディオロジックプローブ
CD4011と3個のLEDを使用したシンプルなオーディオロジックプローブです。
この回路は5V電源を使用することができます。このプローブを使用して電気回路をテストすると、ビープ音が聞こえます。ビープ音の高さは入力信号の強さを表します。
ロジックプローブ回路が低電圧を検出すると、緑色のランプが光ります。同時にビープ音も低くなります。
ロジックプローブが回路の高電圧を検出すると、赤色のライトが点灯し、同時にビープ音が大きくなります。
回路に電流が流れていない場合は、黄色のランプが点灯します。そしてブザーはビープ音を発しません。
DIYロジックプローブの作り方
このプロジェクトでは、家庭で利用できる簡単なロジックプローブの作り方を紹介します。
必要なもの
発光ダイオード（赤と緑）
ダイオード
ジャンパー線とミニワニ口クリップ
330オーム1/4ワット抵抗器
古いプッシュ・トゥ・クリック・ボールペン
1/8″真鍮棒（長さ約1〜2
ここでは、ロジックプローブの作り方をステップバイステップで説明します。
まず、ペンを分解し、インクカートリッジを取り外し、LEDライトに合うようにプッシュボタンに穴を開けます。
次に、鉛筆を削るように、ヤスリを使って真鍮の棒を尖った先端まで削ります。
カートリッジの開口部にドリルで穴を開け、ぴったりとフィットするようにします。次に、真鍮の棒を1/4インチほど残して隙間に押し込んでいきます。
真鍮棒にワイヤーをはんだ付けし、もう一方の端をLEDの片足に取り付けます。次に、ペンチューブの下半分にジャンパー線用の小さな穴を開けます。ジャンパー線をもう片方のLEDにはんだ付けします。
テープでLEDと接続ワイヤーを絶縁します。
3Vから9Vの電池を使用して、セットアップをテストしてください。これを行うには、ワニ口クリップをあなたの回路の既知のグランドに取り付け、様々な点をタッチします。LEDが点灯するかどうかを確認します。簡単な回路上の部品にマイナスまたはプラスの電圧がかかっている場合、LEDは安定した光を発するはずです。一方、信号が発振している場合は、試験回路にプローブを当てるとLEDが点滅します。
まとめ
ここで説明した手順を踏めば、機能的な低コストプローブを作成することができます。私たちのDIYデジタルロジックプローブは、低コストですが、単純なデジタル信号の分析に効果的です。複雑な信号や多くの信号を解析するには、代わりにロジックアナライザを使用することをお勧めします。ステップバイステップのDIYロジックプローブガイドをお試しいただき、今すぐプローブを作ってみてください。ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。
