Digitalni bafer
Digitalni ili naponski bafer je element električnog kola koji se upotrebljava za izolaciju ulaza od izlaza. Izlazno stanje bafera odražava stanje ulaza. Ulazna impedansa bafera je visoka. Crpi malo struje da bi se izbeglo ometanje ulaznog kola. Digitalni bafer ne pojačava niti prigušuje ulazni signal.
Digitalni bafer je važan u prenosu podataka jer prevodi naponske impulse između povezanih sistema. Baferi se upotrebljavaju u registrima (uređaji za skladištenje podataka) i magistralama (uređaji za prenos podataka). Digitalni bafer s tri stanja može povezati uređaj na digitalnu magistralu. Izlaz iz bafera s tri stanja može biti visok, nizak ili u stanju visoke impedanse.
Funkcionalnost uredi
Digitalni bafer prenosi napon iz kola visoke izlazne impedanse u drugo kolo s niskom ulaznom impedansom. Direktno povezivanje opterećenja niske impedanse na izvor napajanja crpi struju u skladu s Omovim zakonom. Izlazna struja bafera se generiše unutar samog bafera. Tako bafer obezbeđuje izolaciju između izvora napajanja i ulaza niske impedanse.
Vrste uredi
Naponski baferi s jednim ulazom uredi
Invertujući bafer uredi
Izlazno stanje bafera je suprotno od ulaznog stanja. Ako je ulaz visok, izlaz je nizak i obrnuto. Bafer za invertovanje je grafički predstavljen trouglom s malim krugom na izlazu, gde krug predstavlja inverziju. Invertor je osnovni gradivni blok u digitalnoj elektronici. Dekoderi i drugi sofisticirani digitalni uređaji upotrebljavaju invertore kao gradivne elemente.
Neinvertujući bafer uredi
Ova vrsta bafera nema mogućnosti inverzije ili donošenja odluka. Digitalni bafer s jednim ulazom razlikuje se od invertora. On ni na koji način ne menja svoj ulazni signal. Dobijenu vrednost s ulaza prosleđuje na izlaz. Da li izlazni terminal šalje visok ili nizak signal je određeno njegovom ulaznom vrednošću.
Digitalni bafer s tri stanja uredi
Digitalni bafer s tri stanja ima dva ulaza: ulaz za podatke i kontrolni ulaz. Kontrolni ulaz se može posmatrati kao ventil, koji kontroliše tok podataka. Kada je kontrolni ulaz aktivan, izlazna vrednost je jednaka ulaznoj vrednosti, a bafer se ne razlikuje od digitalnog bafera s jednim ulazom.
Digitalni bafer s tri stanja aktivnog visokog nivoa uredi
Digitalni bafer s tri stanja aktivnog visokog nivoa jeste bafer koji je u aktivnom režimu, kada je kontrolni ulaz visok.[1] Kada je kontrolni ulaz nizak, izlaz je u stanju visoke impedanse.
| Ulaz za podatke | Kontrolni ulaz | Izlaz |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Stanje visoke impedanse |
| 1 | 0 | Stanje visoke impedanse |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Digitalni bafer s tri stanja aktivnog niskog nivoa uredi
U osnovi je isti kao digitalni bafer s tri stanja aktivnog visokog nivoa osim što je bafer aktivan kada je kontrolni ulaz u niskom stanju.
| Ulaz za podatke | Kontrolni ulaz | Izlaz |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | Stanje visoke impedanse |
| 1 | 1 | Stanje visoke impedanse |
Invertujući digitalni bafer s tri stanja uredi
Digitalni baferi s tri stanja takođe imaju invertujuće varijante u kojima je izlaz inverzan ulazu.
| Ulaz za podatke | Kontrolni ulaz | Izlaz |
|---|---|---|
| 0 | 0 | Stanje visoke impedanse |
| 1 | 0 | Stanje visoke impedanse |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
| Ulaz za podatke | Kontrolni ulaz | Izlaz |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | Stanje visoke impedanse |
| 1 | 1 | Stanje visoke impedanse |
Primena uredi
Naponski baferi s jednim ulazom se upotrebljavaju za različita merenja:
- Izračunavanje deformacija kod merača naprezanja u strukturama kao što su mostovi i krila aviona.
- U električnim kolima za izračunavanje temperature bojlera.
- U kontrolnim električnim kolima za avione.
Naponski baferi s tri stanja se široko primenjuju na magistralama, što omogućava da više uređaja komunicira između sebe. Magistrala može u jednom trenutku da čita samo jedan ulazni podatak s uređaja i to kada se primenjuje bafer s tri stanja. Bafer s tri stanja, sa svojim kontrolnim ulazom, može sprečiti opterećenje magistrale tako što će joj neće dozvoliti da čita određen ulaz.
Reference uredi
- ^ „Digital Buffer Tutorial“, Electronics Tutorials, Pristupljeno 26. oktobra 2022.