Dijital arabellek - Digital buffer

Bir dijital tamponu (ya da bir gerilim tampon ) bir bir elektronik devre bir gerilim ya da giriş gerilimi ile aynı olan bir gerilim ya da sağlayarak, çıktı girişi izole etmek için kullanılır elemanı. Çok az akım çeker ve orijinal devreyi bozmaz. Birlik kazanç tamponu olarak da adlandırılır, çünkü 1'lik bir kazanç sağlar; bu, giriş voltajıyla en fazla aynı voltajı sağladığı ve hiçbir amplifikasyon işlevi görmediği anlamına gelir.

Bir voltaj tamponu çok yüksek bir giriş empedansına sahiptir (yükten görülen akım akışına karşıtlık). Yüksek giriş empedansı, bir voltaj tamponunun kullanılmasının nedenidir. Voltaj tamponlu bir devre, tamponun yüksek giriş empedansı nedeniyle her zaman az miktarda akım çekecektir. Sonuç olarak, güç kaynağı etkilenmeyecektir.

Dijital arabellek önemlidir, çünkü yazmaçlar (gelişmiş veri depolama aygıtı) ve otobüsler (veri aktarma aygıtı) dünyasında yaygın olarak kullanılan veri iletiminin açılıp kapanmasını kontrol edebilir . Bir veriyoluna yazılan çoklu veri girişlerini kontrol etmek için kullanılan tipik bir dijital tampon, veri akışını "üç durumlu" pinlerle kontrol eden Üç Durumlu Dijital Tampondur.

işlevsellik

Dijital tampon, yüksek çıkış empedans seviyesine sahip bir devreden düşük giriş empedans seviyesine sahip ikinci bir devreye voltaj aktarmaya yarar. Eğer bir güç kaynağımız ve tamponsuz düşük empedanslı (direnç) bir yükümüz varsa, Ohm yasasına göre (voltaj, akım çarpı dirence eşittir), kaynaktan çok büyük miktarda akım çekilir. Sonuç olarak, güç kaynağı tarafından büyük miktarlarda güç çekilir ve bu da yüksek bozulmalara neden olur. Bir voltaj tamponu her zaman sonsuzluğa yaklaşan çok yüksek bir giriş empedansına sahiptir; sonuç olarak, yük empedansının değeri ne olursa olsun, kaynak voltajı tampon empedansına tamamen yayılacaktır (Ohm kanunu nedeniyle); tampon empedansı üzerindeki voltaj, giriş voltajıdır. Direnç sonsuz olduğu için devre çok az akım çekecek ve orijinal devreyi bozmayacaktır. Çıkış akımı, voltaj kaynağı tarafından tampon aracılığıyla üretildiğinden, tampon, kaynak ve yük arasında bir bariyer görevi görür, böylece kaynak ağı etkileyen yük direncini önler.

Kategori

Tek Giriş Voltaj Tamponu

Tampon Ters Çevirme

Bu tür bir arabellek, girişin karşısındaki durumu üretir. Giriş yüksekse, çıkış düşüktür ve bunun tersi de geçerlidir. Grafiksel olarak, genellikle uca bağlanan küçük bir daireye sahip bir üçgen olarak temsil edilir. İnverter, dijital elektronikte temel bir yapı taşıdır. Kod çözücüler, durum makineleri ve diğer karmaşık dijital cihazlar invertör kullanabilir.

Ters Çevirmeyen Tampon

Bu tür bir arabellek, tersine çevirme veya karar verme olasılıkları gerçekleştirmez. Tek girişli bir dijital tampon, bir invertörden farklıdır. Giriş sinyalini hiçbir şekilde tersine çevirmez veya değiştirmez. Bir girdi okur ve bir değer verir. Genellikle, giriş tarafı YÜKSEK veya DÜŞÜK girişi okur ve buna göre YÜKSEK veya DÜŞÜK bir değer verir. Çıkış terminalinin YÜKSEK veya DÜŞÜK sinyal gönderip göndermediği, giriş değerine göre belirlenir. Çıkış değeri, ancak ve ancak giriş değeri yüksekse yüksek olacaktır. Başka bir deyişle, yalnızca A YÜKSEK ise Q yüksek olacaktır.

Üç Durumlu Dijital Tampon

Yalnızca bir girişi olan tek girişli dijital tamponun aksine, Üç-durumlu dijital tamponun iki girişi vardır: bir veri girişi ve bir kontrol girişi. (Bir kontrol girişi, veri akışını kontrol eden bir valfe benzerdir.) Kontrol girişi aktif olduğunda, çıkış değeri giriş değeridir ve tampon, tek girişli dijital tampondan farklı değildir.

Aktif Yüksek Üç Durumlu Dijital Tampon

Aktif yüksek üç durumlu dijital tampon, aktif durum olarak yüksek kontrol girişi olan bir tampondur. Kontrol girişi 1 olduğunda veri aktarımı gerçekleşir. Kontrol girişi 0 olduğunda,

Ters Çevirmeyen, Aktif Yüksek

Veri girişi	Kontrol Girişi	Çıktı
0	0	Hi-Z
1	0	Hi-Z
0	1	0
1	1	1

"Hi-Z", parça devreden çıkarılmış gibi akım olmadığını ve yüksek empedansı gösterir. Kontrol girişi 0 olduğunda, çıkış "Hi-Z" durumudur. Kontrol girişi 1 olduğunda, veri girişi çıkışa iletilir.

Aktif Düşük Üç Durumlu Dijital Tampon

Kontrol girişi düşük durumdayken tamponun aktif olması dışında, temelde aktif yüksek dijital tampon ile aynıdır.

Ters Çevirmeyen, Aktif Düşük

Veri girişi	Kontrol Girişi	Çıktı
0	0	0
1	0	1
0	1	Hi-Z
1	1	Hi-Z

Üç Durumlu Dijital Tamponu Ters Çevirme

Üç Durumlu dijital tamponlar ayrıca çıktının girdinin tersi olduğu ters çevirme çeşitlerine sahiptir.

Ters Çevirme, Aktif Yüksek

Veri girişi	Kontrol Girişi	Çıktı
0	0	Hi-Z
1	0	Hi-Z
0	1	1
1	1	0

Ters Çevirme, Aktif Düşük

Veri girişi	Kontrol Girişi	Çıktı
0	0	1
1	0	0
0	1	Hi-Z
1	1	Hi-Z

Uygulama

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere ölçümler için birçok yerde tek giriş voltajı tamponları kullanılır:

• Gelen gerinim ölçer devresi köprüler, uçak kanadı gibi yapılarda deformasyon ölçmek ve binalarda I-kiriş.
• Kazanlar için sıcaklık ölçüm devresinde ve soğuk bir ortamda yüksek irtifa uçaklarında.
• Uçaklar için kontrol devrelerinde, havalimanlarında, metrolarda ve birçok farklı üretim operasyonlarında insan taşımacılığı.

Üç durumlu voltaj tamponları, birden fazla cihazın birbiriyle iletişim kurmasını sağlayan veri yollarında yaygın olarak kullanılır . Bir veri yolu, bir aygıttan aynı anda yalnızca bir veri girişini okuyabilir ve bu, üç durumlu bir arabellek uygulandığı zamandır. Kontrol girişi ile üç durumlu bir arabellek, bir veri yolunun aşırı girişi okumasını önleyebilir.

Referanslar