Como utilizar uma ponta lógica


16 de agosto reduzidoNum dos posts sobre eletrônica digital que escrevi aqui no site apresentei a ideia do uso da ponta lógica como um instrumento simples e de fácil construção para verificações em circuitos digitais.

Entretanto, fiquei devendo uma parte importante, justamente como utilizá-la. E é sobre isto que falarei agora.

Embora o osciloscópio, que é um instrumento indispensável na bancada do técnico, sem dúvida, ajude na identificação de sinais digitais ele pode ser “substituído” com algumas vantagens por uma ponta lógica como veremos no decorrer deste artigo.

Uma coisa é certa, verificar circuitos digitais com multímetro é o mesmo que querer soldar com o ferro de solda frio, você não vai chegar a lugar nenhum.

Antes de prosseguir, já que falei de multímetros, vale ressaltar que alguns modelos têm a função teste lógico que pode “quebrar o galho”, mas ainda assim nem sempre substitui integralmente a ponta lógica.

A função teste lógico dos multímetros digitais apenas verifica nível lógico alto (high) e baixo (low), mas não identifica a presença de pulsos.

Observação: Pode até ser que exista algum que identifique a presença de pulsos, mas eu não conheço.

Ponta lógica versus osciloscópio

Para que não paire nenhuma dúvida quanto a minha observação acima em sugerir utilizar a ponta lógica em lugar do osciloscópio, a questão é apenas quanto a simplicidade de uso da mesma que não exige ajustes mais complicados como a escala volt/div e time/div só para citar alguns, sem falar na diferença de “tamanho” entre um instrumento e o outro.

Verificando o reset com a ponta lógica

Um exemplo prático de utilização da ponta lógica é a verificação do pulso de reset.

Para início de conversa, não custa lembrar que todo circuito micro processado precisa de um pulso reset para começar a funcionar. Se o reset não acontecer imediatamente após o equipamento ser energizado nada “vai rolar”.

Mas o que é o reset?

O reset é um pulso de curtíssima duração (milissegundos ou microssegundos) que tem como finalidade “limpar” todos os registradores do processador toda vez que ele é energizado.

Aqui cabe uma observação importante, o reset não acontece quando o aparelho sai da condição de stand by para on e sim quando é energizado pela chave power geral ou é ligado na tomada.

O pulso de reset pode ocorrer de nível baixo para nível alto ou de nível alto para nível baixo dependendo de como o processador foi projetado (a maioria é de baixo para alto).

Medir a tensão no pino de reset com o multímetro não adianta nada, pois a tensão que encontraremos ali será a que permanece após o reset ter ocorrido e ficaremos sem saber se realmente ocorreu o reset.

Esta é uma confusão que precisa ser esclarecida. Se o esquema indica 5V no pino de reset, ao medir com o voltímetro você encontrará zero volt. O que o projetista está informando é que o pulso de reset sobe para 5V toda vez que o processador é energizado e depois cai imediatamente a zero.

Usando a ponta lógica para verificar o reset

Para verificar se o reset está acontecendo, proceda da seguinte maneira:

1)   Desligue a chave power ou tire o aparelho da tomada;

2)  Alimente a ponta lógica com uma tensão de 5V do próprio aparelho que está sendo testado (não pode ser alimentação externa).

3)  Coloque a ponteira de prova da ponta lógica no pino de reset;

4)  Ligue o aparelho na chave power (não é pelo stand by) e observe se o led amarelo muda de estado (apagado para aceso ou vice-versa);

5)  Se não funcionar desligue o aparelho, pela chave power ou tire da tomada, mude a posição da chave seletora e tente de novo, mas antes pressione o botão reset da ponta lógica.

Se em nenhuma das duas posições da chave seletora houver mudança no estado do led significa que o circuito de reset não está funcionando e por isso, o aparelho não funciona.

Outra aplicação da ponta lógica: o barramento I2C

O barramento I2C é composto de dois sinais digitais: Serial Clock (SCL) e Serial Data (SDA) (similar ao USB).

Estes sinais são vitais para o funcionamento do aparelho e interligam o processador e a eeprom, assim como outros CIs do aparelho.

Com o auxílio da ponta lógica você poderá verificar se estes sinais estão presentes.

Comece pelos dois pinos do micro onde eles são gerados e siga até a eeprom para ver se eles chegam a ela.

Faça algum tipo de atuação com o controle remoto como tentar mudar de canal ou variação volume e verifique se os leds vermelho e verde piscam indicando que o barramento I2C está atuando.

Veja em cada CI quais são os pinos do barramento e verifique com a ponta lógica. O sinal pode estar saindo do processador, mas pode não estar chegando a algum CI que seja ligado nessas linhas por causa de interrupção no caminho.

Os pinos do barramento I2C costumam ser ligados a linha de 5V através de resistores da ordem de 10kohms chamados resistores pull up. Se estes resistores estiverem alterados ou abertos pode provocar problemas aleatórios na comunicação dos dados.

Algumas vezes, temos também, capacitores para terra. Verifique se não há um capacitor com fuga ou em curto travando o sinal do barramento.

Em TV’s é comum encontrarmos também diodos Zener ligados da linha de SCL e SDA para a terra.

Alterações nesses diodos podem gerar falhas aleatórias ou intermitentes que produzem defeitos “estranhos” no funcionamento do TV.

Há um televisor Sony da linha WEGA (ainda com CRT) que é um bom exemplo disto; ele apresenta uma intermitência na deflexão vertical, fazendo a amplitude da mesma sofrer uma variação momentânea como se existisse uma solda fria no circuito de deflexão.

Na verdade o problema ocorre por uma fuga em um diodo Zener ligado em uma das linhas do barramento I2C que provoca uma oscilação momentânea do nível de tensão nessas linhas e que se manifesta como uma oscilação da amplitude vertical do TV (esse defeito foi uma contribuição do meu amigo Fernando José do Clube do Técnico-RJ).

Conclusão

No sinal digital não precisamos ter um valor de tensão bem definido como na polarização do circuito. Isto foi visto aqui no site num post em que tratei de níveis lógicos. 

Por isso para verificação destes sinais a ponta lógica se torna mais eficiente uma vez que se o led acende significa que o nível lógico está dentro da faixa não importando o valor tensão.

Para muitos a ponta lógica é uma novidade, mas com perseverança e um pouco de prática você irá se acostumando com ela e aprendendo a usá-la na hora certa.

Até sempre.

Técnico em eletrônica formado em 1968 pela Escola Técnica de Ciências Eletrônicas, professor de matemática formado pela UFF/CEDERJ com especialização em física. Atualmente aposentado atuando como técnico free lance em restauração de aparelhos antigos, escrevendo e-books e artigos técnicos e dando aula particular de matemática e física.

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