Digital Buffer – Panduan lengkap
Terkadang sebuah rangkaian mungkin perlu mengisolasi gerbang logika rangkaian tanpa bergantung pada inverter. Di situlah buffer digital memberikan keuntungan. Tidak hanya menawarkan kemampuan isolasi, tetapi juga meningkatkan kekuatan sinyal sirkuit. Ini adalah pendekatan yang efektif karena memastikan kinerja sirkuit yang optimal. Umumnya, ini juga mentransfer tegangan dari satu sirkuit ke sirkuit lain. Memahami buffer digital adalah tujuannya, dan fungsinya bisa tampak luar biasa. Di WellPCB, kami akan memandu ke arah yang benar menuju buffer digital. Jadi mari kita mulai!
Apa itu Buffer Digital?
(Simbol penyangga digital)
Sumber:Wikimedia Commons
Penyangga digital, atau disebut penyangga tegangan, berfungsi sebagai elemen rangkaian elektronik. Umumnya, ini mengisolasi sumber input dan output satu sama lain. Selama proses isolasi, buffer tegangan menerapkan tegangan yang sesuai dengan tegangan inputnya. Itu juga bisa mengurangi tegangan dari sirkuit. Akibatnya, arus minimal mengalir melaluinya tanpa mengganggu sirkuit utama, menjaganya tetap aman dari kerusakan. Biasanya, ini memerlukan level tegangan rendah, ideal pada 0V atau 5V.
(Gambar menunjukkan relai)
Selain itu, ini membantu mencegah sumber sinyal berubah melalui beban, seperti lampu, relai, dan solenoida. Buffer digital juga menyediakan kemampuan kontrol transmisi data hidup dan mati untuk aplikasi umum seperti register, flip flop, dan driver bus, menjadikannya sangat penting. Ini terdiri dari terminal output yang mengirimkan sinyal tinggi atau rendah, bergantung pada nilai inputnya.
Mengapa Kita Harus Menggunakan Penyangga Digital?
(Sebuah buffer digital mentransfer tegangan dari satu sirkuit ke sirkuit berikutnya.)
Buffer digital mentransmisikan tegangan dari impedansi output tinggi ke sirkuit kedua dengan impedansi input rendah. Ini akan mencegah impedansi tinggi dari mengganggu sirkuit utama. Selain itu, ini meningkatkan kapasitas saat ini, membuat transistor sakelar beroperasi lebih efisien.
Jenis Buffer Digital
Saat ini, dua buffer digital utama ada buffer tegangan input tunggal dan buffer digital tri-state.
Buffer Tegangan Input Tunggal
Buffer tegangan input tunggal tidak melakukan inversi atau modifikasi sinyal input. Ada dua jenis, buffer pembalik dan buffer non-pembalik.
Membalikkan Buffer
Buffer pembalik mengonfigurasi ke keadaan yang berlawanan dengan sumber input. Misalnya, ini akan mengatur input ke tinggi jika output disetel ke rendah. Aplikasi umum untuk inverter termasuk state machine, decoder, dan berbagai perangkat digital lainnya.
Buffer Non-pembalik
Seperti namanya, buffer non-pembalik tidak melakukan inversi. Dalam hal ini, inputnya akan menarik tegangan TINGGI atau RENDAH dan mengeluarkan nilainya. Input menentukan apakah terminal output memberikan nilai TINGGI atau RENDAH atau tidak. Dalam kondisi ini, output disetel setinggi set input.
Penyangga Digital Tiga Negara
Buffer Tri-state, yang berfungsi sebagai sakelar kontrol input, secara elektronik memotong output dari rangkaian input. Ini terjadi melalui pin input sinyal aktifnya atau kontrol eksternal. Akibatnya, sinyal kontrol bertindak sebagai sinyal logika 0 atau logika 1, menempatkan Buffer Tri-state dalam keadaan di mana output bekerja secara normal. Itu juga dapat memasuki status lain yang memutuskan atau memblokir outputnya.
Kemudian, output mati saat dalam kondisi ketiga, menyebabkan rangkaian terbuka. Alhasil, output tidak disetel terlalu tinggi atau rendah. Sebaliknya, ia menghasilkan impedansi tinggi, yang disebut HIGH-Z atau HI-Z, tidak responsif terhadap sinyal input. Akibatnya, arus dari suplai tetap diblokir.
Kami juga merinci tiga jenis buffer digital tri-state di bawah ini:
Buffer Digital Tiga-Negara Tinggi Aktif
Pin output akan terhubung ke pin input setelah menerapkan sinyal positif tinggi ke pin aktif. Ini memicu buffer tri-state tinggi yang aktif.
Menerapkan sinyal rendah atau negatif ke pin aktif menyebabkan output terputus dari input. Setelah itu, set ke status HI-Z, memaksa output untuk tetap tidak responsif terhadap input. Sementara itu, output dikonfigurasikan ke kondisi sirkuit terbuka.
Buffer Digital Tri-State Rendah Aktif
Dalam buffer tri-state aktif rendah, output terhubung ke input. Selain itu, ini terjadi setelah menerapkan sinyal rendah atau negatif ke pin aktif. Namun, menerapkan sinyal tinggi atau positif ke pin aktif memberikan efek yang berbeda. Itu karena menyebabkan output terputus dari input. Kemudian, output memasuki kondisi rangkaian terbuka sambil tetap dalam keadaan HI-Z.
Sayamengubah Buffer Digital Tri-State
Selama buffer tri-state aktif, gerbang dan pin aktif berfungsi sebagai gerbang logika NOT. Menerapkan sinyal tinggi atau positif ke pin aktif menyebabkannya aktif. Dari sana, ia akan beroperasi mirip dengan gerbang logika normal. Kondisi ini menyebabkan keluaran berbanding terbalik dengan masukan. Jika pin aktif menerima sinyal rendah atau negatif, output akan dikonfigurasi ke sirkuit terbuka atau HI-Z.
Apa Tujuan Gerbang Penyangga?
(Gambar menunjukkan simbol gerbang penyangga)
Sumber:Wikimedia Commons
Peran gerbang penyangga melibatkan melakukan penguatan sinyal pada suatu rangkaian. Ini mencapai ini dengan meningkatkan kapasitas sinyal lemah saat ini, menyediakannya dengan kemampuan mengemudi beban. Umumnya, rangkaian buffer berisi segitiga tanpa gelembung inverter pada terminal output. Buffer juga dapat terbentuk pada keluaran kolektor terbuka. Sinyal analog, seperti sensor, dapat terhubung ke input digital melalui gerbangnya.
Apa Perbedaan Antara Buffer dan Inverter
(Gambar menunjukkan contoh inverter pada rangkaian)
Sumber:Wikimedia Commons
Inverter melakukan proses inversi sinyal input rangkaian dengan output. Misalnya, ini mengatur output ke HIGH ketika input dikonfigurasi ke LOW. Dan, itu akan memaksa output ke LOW ketika input disetel ke HIGH. Sementara itu, buffer sedikit meningkatkan kekuatan sinyal.
Aplikasi Penyangga Digital
Sirkuit kontrol:Berguna untuk kereta bawah tanah, pesawat terbang, dan proses manufaktur.
(Buffer digital biasa terjadi di kereta bawah tanah)
Sirkuit pengukuran suhu:Contoh sirkuit pengukuran suhu termasuk boiler dan pesawat terbang yang terbang di daerah dingin.
(Boiler berisi buffer digital untuk mengukur suhu)
Sirkuit pengukur regangan:Ini mengukur cacat yang ditemukan di sayap pesawat, jembatan, dan balok-I bangunan.
(Buffer digital dapat membantu mengukur cacat yang ditemukan pada sayap pesawat.)
Ringkasan
Secara keseluruhan, buffer tegangan mentransfer tegangan dari impedansi tinggi ke sirkuit lain dengan impedansi rendah. Selain itu, ini akan memperkuat sinyal rangkaian melalui amplifikasi. Salah satu tujuan utama melibatkan mengisolasi sumber input dan output sirkuit dari satu sama lain. Akibatnya, tegangan berkurang atau cocok dengan input. Mencapai ini memungkinkan arus minimal mengalir sambil melindungi sirkuit utama. Selain itu, buffer digital sangat penting untuk register karena menyediakan kemampuan kontrol transfer data on-off.
Apakah Anda memiliki pertanyaan tentang bugger digital? Jangan ragu untuk menghubungi kami!
