Войти
Представление цифрового буфера A цифрового буфера (или буфера напряжения ) - это элемент электронной схемы, который используется для изоляции входа от выхода, обеспечивая либо нет напряжения или напряжение такое же, как на входе. Он потребляет очень мало тока и не будет мешать б исходная схема. Его также называют буфером с единичным усилением, потому что он обеспечивает коэффициент усиления 1, что означает, что он обеспечивает самое большее напряжение, равное входному напряжению, и не выполняет функцию усиления.
Буфер напряжения имеет очень высокий входной импеданс (противодействие протеканию тока со стороны нагрузки). Высокое входное сопротивление является причиной использования буфера напряжения. Схема с буфером напряжения всегда будет потреблять небольшое количество тока из-за высокого входного сопротивления буфера. В результате это не повлияет на источник питания.
Цифровой буфер важен, потому что он может управлять включением и выключением передачи данных, которая широко используется в мире регистров (сложное устройство хранения данных) и шин (устройство передачи данных). Типичным цифровым буфером, который используется для управления множеством входов данных, записываемых на шину, является цифровой буфер с тремя состояниями, который управляет потоком данных с помощью выводов с тремя состояниями.
Цифровой буфер служит для передачи напряжения от цепи с высоким уровнем выходного импеданса во вторую цепь с низким уровнем входного импеданса. Если у нас есть источник питания и нагрузка с низким импедансом (резистор) без буфера, согласно закону Ома (напряжение равно току, умноженному на сопротивление), от источника потребляется огромное количество тока. В результате источник питания потребляет огромное количество энергии, что вызывает большие помехи. Буфер напряжения всегда имеет очень высокий входной импеданс, приближающийся к бесконечности; в результате, независимо от того, какое значение имеет импеданс нагрузки, напряжение источника будет полностью зависеть от импеданса буфера (из-за закона Ома); напряжение на импедансе буфера является входным напряжением. Поскольку сопротивление бесконечно, схема будет потреблять очень небольшой ток и не будет мешать исходной схеме. Поскольку выходной ток генерируется источником напряжения через буфер, буфер действует как барьер между источником и нагрузкой, тем самым предотвращая влияние сопротивления нагрузки на сеть источника.
Этот вид буфера создает состояние, противоположное входному. Если вход высокий, выход низкий, и наоборот. Графически его часто представляют в виде треугольника с маленьким кружком на кончике. Инвертор - это основной строительный блок цифровой электроники. Декодеры, конечные автоматы и другие сложные цифровые устройства могут использовать инверторы.
Этот вид буфера не выполняет инверсию или возможности принятия решений. Цифровой буфер с одним входом отличается от инвертора. Он никоим образом не инвертирует и не изменяет свой входной сигнал. Он считывает ввод и выводит значение. Обычно сторона ввода считывает вход HIGH или LOW и выводит значение HIGH или LOW соответственно. Отправляет ли выходной терминал сигнал HIGH или LOW, определяется его входным значением. Выходное значение будет высоким тогда и только тогда, когда входное значение будет высоким. Другими словами, Q будет высоким тогда и только тогда, когда A будет HIGH.
В отличие от цифрового буфера с одним входом, который имеет только один вход, цифровой буфер с тремя состояниями имеет два входа: вход данных и вход управления. (Управляющий вход аналогичен клапану, который управляет потоком данных.) Когда управляющий вход активен, выходное значение является входным значением, а буфер не отличается от цифрового буфера с одним входом.
Цифровой буфер с активным высоким уровнем с тремя состояниями - это буфер с высоким уровнем управляющего входа в качестве активного состояния. Когда управляющий вход равен 1, происходит передача данных. Когда управляющий вход равен 0,
| ввод данных | управляющий вход | выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Hi-Z |
| 1 | 0 | Hi-Z |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
«Hi-Z» указывает на отсутствие тока и высокий импеданс, как если бы деталь была удалена из цепи. Когда управляющий вход равен 0, выход находится в состоянии «Hi-Z». Когда управляющий вход равен 1, входные данные передаются на выход.
Он в основном аналогичен активному цифровому буферу высокого уровня, за исключением того факта, что буфер активен, когда управляющий вход находится в состоянии низкого уровня.
| Ввод данных | Управляющий вход | Выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | Hi-Z |
| 1 | 1 | Hi-Z |
Цифровые буферы с тремя состояниями также имеют инвертирующие разновидности, в которых выходной сигнал является обратным входному.
| Вход данных | Управляющий вход | Выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Hi-Z |
| 1 | 0 | Hi-Z |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
| Данные Вход | Управляющий вход | Выход |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | Hi-Z |
| 1 | 1 | Hi-Z |
Буферы одиночного входного напряжения используются во многих местах для измерений, включая :
Буферы напряжения с тремя состояниями широко используются в автобусах, что позволяет несколько устройств взаимодействуют друг с другом. Шина может одновременно считывать только один ввод данных с устройства, и это когда применяется буфер с тремя состояниями. Буфер с тремя состояниями с его управляющим входом может предотвратить чтение шиной избыточного ввода.
