బఫర్ దశ ప్రాథమికంగా రీన్ఫోర్స్డ్ ఇంటర్మీడియట్ దశ, ఇది అవుట్పుట్ లోడింగ్ ద్వారా ప్రభావితం కాకుండా ఇన్పుట్ కరెంట్ అవుట్పుట్ను చేరుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది.
ఈ పోస్ట్‌లో మేము డిజిటల్ బఫర్‌లు ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తాము మరియు దాని నిర్వచనం, గుర్తు, ట్రూత్ టేబుల్, లాజిక్ “నాట్” గేట్ ఉపయోగించి డబుల్ విలోమం, డిజిటల్ బఫర్ ఫ్యాన్ అవుట్ ఫ్యాన్ ఇన్, ట్రై-స్టేట్ బఫర్, ట్రై స్టేట్ బఫర్ స్విచ్ సమానమైన, యాక్టివ్ “హై” ట్రై-స్టేట్ బఫర్, యాక్టివ్ “హై” ఇన్వర్టింగ్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్, యాక్టివ్ “లోవ్” స్టేట్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్, యాక్టివ్ “తక్కువ” ఇన్వర్టింగ్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్, ట్రై-స్టేట్ బఫర్ కంట్రోల్ , ట్రై-స్టేట్ బఫర్ డేటా బస్ నియంత్రణ మరియు చివరకు మేము సాధారణంగా అందుబాటులో ఉన్న డిజిటల్ బఫర్ మరియు ట్రై స్టేట్ బఫర్ ఐసిలపై ఒక అవలోకనాన్ని తీసుకుంటాము.
మునుపటి పోస్ట్‌లలో ఒకదానిలో లాజిక్ “NOT” గేట్ గురించి తెలుసుకున్నాము, దీనిని డిజిటల్ ఇన్వర్టర్ అని కూడా పిలుస్తారు. NOT గేట్ అవుట్పుట్ ఎల్లప్పుడూ ఇన్పుట్కు పరిపూరకం.
కాబట్టి, ఇన్పుట్ “HIGH” అయితే అవుట్పుట్ “LOW” గా మారుతుంది, ఇన్పుట్ “LOW” అయితే అవుట్పుట్ “HIGH” గా మారుతుంది, కాబట్టి దీనిని ఇన్వర్టర్ అంటారు.
అవుట్పుట్ను ఇన్పుట్ నుండి వేరుచేయడం లేదా వేరుచేయడం అవసరం, లేదా ఇన్పుట్ చాలా బలహీనంగా ఉండవచ్చు మరియు రిలే లేదా ట్రాన్సిస్టర్ మొదలైన వాటిని ఉపయోగించి సిగ్నల్ యొక్క ధ్రువణతను విలోమం చేయకుండా అధిక కరెంట్ అవసరమయ్యే లోడ్లను నడపడం అవసరం. ఇటువంటి పరిస్థితులలో డిజిటల్ బఫర్‌లు ఉపయోగపడతాయి మరియు సిగ్నల్ సోర్స్ మరియు వాస్తవ లోడ్ డ్రైవర్ దశ మధ్య బఫర్‌లుగా సమర్థవంతంగా వర్తించబడతాయి.
అలాంటివి లాజిక్ గేట్లు ఇది ఇన్పుట్ వలె సిగ్నల్ అవుట్పుట్ను బట్వాడా చేయగలదు మరియు ఇంటర్మీడియట్ బఫర్ దశగా పనిచేస్తుంది, దీనిని డిజిటల్ బఫర్ అంటారు.
డిజిటల్ బఫర్ ఫెడ్ సిగ్నల్ యొక్క విలోమం చేయదు మరియు ఇది లాజిక్ “నాట్” గేట్ వంటి 'నిర్ణయం తీసుకునే' పరికరం కాదు, కానీ ఇన్పుట్ వలె అదే అవుట్పుట్ను ఇస్తుంది.
డిజిటల్ బఫర్ యొక్క ఉదాహరణ:
పై చిహ్నం త్రిభుజం యొక్క కొన వద్ద “o” లేకుండా తర్కం “NOT” గేట్‌తో సమానంగా ఉంటుంది, అంటే ఇది ఎటువంటి విలోమం చేయదు.
డిజిటల్ బఫర్ కోసం బూలియన్ సమీకరణం Y = A.
“Y” అనేది ఇన్పుట్ మరియు “A” అవుట్పుట్.
ట్రూత్ టేబుల్:
లాజిక్ “NOT” గేట్లను ఉపయోగించి డబుల్ విలోమం:
కింది పద్ధతిలో రెండు లాజిక్ “నాట్” గేట్లను ఉపయోగించి డిజిటల్ బఫర్ నిర్మించవచ్చు:
ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మొదట ఎడమ చేతి వైపు మొదటి NOT గేట్ ద్వారా విలోమం చేయబడుతుంది మరియు విలోమ సిగ్నల్ కుడి వైపున ఉన్న తదుపరి “NOT” గేట్ ద్వారా మరింత విలోమం అవుతుంది, ఇది అవుట్పుట్ను ఇన్పుట్ వలె చేస్తుంది.
డిజిటల్ బఫర్‌లను ఎందుకు ఉపయోగిస్తున్నారు
డిజిటల్ బఫర్ ఎందుకు ఉందో ఇప్పుడు మీరు మీ తలపై గోకడం ఉండవచ్చు, ఇది ఇతర లాజిక్ గేట్ల మాదిరిగా ఎటువంటి ఆపరేషన్ చేయదు, మేము డిజిటల్ బఫర్‌ను ఒక సర్క్యూట్ నుండి విసిరి, వైర్ ముక్కను కనెక్ట్ చేయగలము …… .అది సరైనదేనా? బాగా కాదు.
ఇక్కడ సమాధానం ఉంది : లాజిక్ గేట్‌కు ఎటువంటి ఆపరేషన్లు చేయడానికి అధిక కరెంట్ అవసరం లేదు. దీనికి తక్కువ విద్యుత్తు వద్ద వోల్టేజ్ స్థాయి (5 వి లేదా 0 వి) అవసరం.
అన్ని రకాల లాజిక్ గేట్లు ప్రధానంగా యాంప్లిఫైయర్‌లో నిర్మించిన వాటికి మద్దతు ఇస్తాయి, తద్వారా అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ సిగ్నల్‌లపై ఆధారపడి ఉండదు. మేము సిరీస్లో రెండు లాజిక్ “నాట్” గేట్లను క్యాస్కేడ్ చేస్తే, అవుట్పుట్ పిన్ వద్ద ఇన్పుట్ వలె అదే సిగ్నల్ ధ్రువణతను పొందుతాము, కాని, అధిక విద్యుత్తుతో. మరో మాటలో చెప్పాలంటే డిజిటల్ బఫర్ డిజిటల్ యాంప్లిఫైయర్ లాగా పనిచేస్తుంది.
సిగ్నల్ జనరేటర్ దశలు మరియు డ్రైవర్ దశల మధ్య ఒక డిజిటల్ బఫర్‌ను ఐసోలేషన్ దశగా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది ఒక సర్క్యూట్‌ను మరొకటి నుండి ప్రభావితం చేసే ఇంపెడెన్స్‌ను నిరోధించడంలో సహాయపడుతుంది.
డిజిటల్ బఫర్ అధిక ప్రస్తుత సామర్థ్యాన్ని అందించగలదు, ఇది స్విచింగ్ ట్రాన్సిస్టర్‌లను మరింత సమర్థవంతంగా నడపడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
డిజిటల్ బఫర్ అధిక విస్తరణను అందిస్తుంది, దీనిని 'ఫ్యాన్-అవుట్' సామర్ధ్యం అని కూడా పిలుస్తారు.
డిజిటల్ బఫర్ ఫ్యాన్-అవుట్ సామర్ధ్యం:
అభిమాని-అవుట్ : ఫ్యాన్-అవుట్ ను డిజిటల్ బఫర్ (లేదా ఏదైనా డిజిటల్ ఐసిలు) ద్వారా సమాంతరంగా నడపగల లాజిక్ గేట్లు లేదా డిజిటల్ ఐసిల సంఖ్యగా నిర్వచించవచ్చు.
ఒక సాధారణ డిజిటల్ బఫర్ 10 లో ఫ్యాన్-అవుట్ కలిగి ఉంది, అంటే డిజిటల్ బఫర్ సమాంతరంగా 10 డిజిటల్ ఐసిలను నడపగలదు.
అభిమాని-ఇన్ : ఫ్యాన్-ఇన్ అంటే డిజిటల్ లాజిక్ గేట్ లేదా డిజిటల్ ఐసి అంగీకరించగల డిజిటల్ ఇన్‌పుట్‌ల సంఖ్య.
పై స్కీమాటిక్‌లో డిజిటల్ బఫర్‌లో ఫ్యాన్-ఇన్ 1 ఉంది, అంటే ఒక ఇన్పుట్. ‘2-ఇన్పుట్’ లాజిక్ “AND” గేట్‌లో ఫ్యాన్-ఇన్ రెండు మరియు మొదలైనవి ఉన్నాయి.
పై స్కీమాటిక్ నుండి బఫర్ మూడు వేర్వేరు లాజిక్ గేట్ల 3 ఇన్‌పుట్‌లకు అనుసంధానించబడి ఉంది.
పై సర్క్యూట్లో బఫర్ స్థానంలో మేము ఒక తీగ భాగాన్ని కనెక్ట్ చేస్తే, ఇన్పుట్ సిగ్నల్ తగినంత కరెంట్తో ఉండకపోవచ్చు మరియు వోల్టేజ్ గేట్ల మీదుగా పడిపోతుంది మరియు సిగ్నల్ను కూడా గుర్తించకపోవచ్చు.
కాబట్టి ముగింపులో డిజిటల్ బఫర్ అధిక ప్రస్తుత ఉత్పత్తితో డిజిటల్ సిగ్నల్ను విస్తరించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.
ట్రై-స్టేట్ బఫర్
డిజిటల్ బఫర్ ఏమి చేస్తుందో మరియు ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో ఎందుకు ఉందో ఇప్పుడు మనకు తెలుసు. ఈ బఫర్‌లకు “హై” మరియు “తక్కువ” అనే రెండు రాష్ట్రాలు ఉన్నాయి. “ట్రై-స్టేట్ బఫర్” అని పిలువబడే మరొక రకం బఫర్ ఉంది.
ఈ బఫర్‌లో “పిన్ ఎనేబుల్” అనే అదనపు పిన్ ఉంది. ఎనేబుల్ పిన్ను ఉపయోగించి మేము ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్ను ఎలక్ట్రానిక్గా కనెక్ట్ చేయవచ్చు లేదా డిస్కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
సాధారణ బఫర్ మాదిరిగా, ఇది డిజిటల్ యాంప్లిఫైయర్ వలె పనిచేస్తుంది మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్ మాదిరిగానే అవుట్పుట్ సిగ్నల్ ఇస్తుంది, ఒకే తేడా ఏమిటంటే అవుట్పుట్ను ఎలక్ట్రానిక్ కనెక్ట్ చేసి ఎనేబుల్ పిన్ ద్వారా డిస్కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
కాబట్టి మూడవ స్థితి ప్రవేశపెట్టబడింది, దీనిలో అవుట్పుట్ “హై” లేదా “తక్కువ” కాదు, ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్టేట్ లేదా అవుట్పుట్ వద్ద అధిక ఇంపెడెన్స్ మరియు ఇన్పుట్ సిగ్నల్స్ కు స్పందించదు. ఈ స్థితిని “HIGH-Z” లేదా “HI-Z” గా సూచిస్తారు.
పైన పేర్కొన్నది ట్రై-స్టేట్ బఫర్ యొక్క సమానమైన సర్క్యూట్. ఎనేబుల్ పిన్ ఇన్పుట్ నుండి అవుట్పుట్ను కనెక్ట్ చేయవచ్చు లేదా డిస్కనెక్ట్ చేయవచ్చు.
ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లో నాలుగు రకాలు ఉన్నాయి:
• యాక్టివ్ “హై” ట్రై-స్టేట్ బఫర్
• సక్రియ “తక్కువ” ట్రై-స్టేట్ బఫర్
• యాక్టివ్ “హై” ఇన్వర్టింగ్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్
• క్రియాశీల “తక్కువ” విలోమ ట్రై-స్టేట్ బఫర్
వాటిలో ప్రతిదాన్ని వరుసగా చూద్దాం.
యాక్టివ్ “హై” ట్రై-స్టేట్ బఫర్
సక్రియ “HIGH” ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లో (ఉదాహరణకు: 74LS241) మేము “HIGH” లేదా “1” లేదా ఎనేబుల్ పిన్ వద్ద పాజిటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేసినప్పుడు అవుట్పుట్ పిన్ ఇన్పుట్ పిన్‌తో కనెక్ట్ అవుతుంది.
మేము ఎనేబుల్ పిన్‌కు “తక్కువ” లేదా “0” లేదా నెగటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేస్తే, అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ నుండి డిస్కనెక్ట్ అయి “HI-Z” స్థితికి వెళుతుంది, అక్కడ అవుట్పుట్ ఇన్పుట్కు స్పందించదు మరియు అవుట్పుట్ ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్థితిలో ఉంటుంది.
సక్రియ “తక్కువ” ట్రై-స్టేట్ బఫర్
ఎనేబుల్ పిన్ వద్ద “తక్కువ” లేదా “0” లేదా నెగటివ్ సిగ్నల్ వర్తించేటప్పుడు ఇక్కడ అవుట్పుట్ ఇన్పుట్కు కనెక్ట్ అవుతుంది.
పిన్ను ప్రారంభించడానికి మేము “HIGH” లేదా “1” లేదా పాజిటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేస్తే, అవుట్పుట్ ఇన్పుట్ నుండి డిస్కనెక్ట్ అవుతుంది మరియు అవుట్పుట్ “HI-Z” స్టేట్ / ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్థితిలో ఉంటుంది.
ట్రూత్ టేబుల్:
యాక్టివ్ “హై” ఇన్వర్టింగ్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్
క్రియాశీల “HIGH” విలోమ ట్రై-స్టేట్ బఫర్ (ఉదాహరణ: 74LS240) లో, గేట్ లాజిక్ “NOT” గేట్‌గా పనిచేస్తుంది, అయితే, ఎనేబుల్ పిన్‌తో.
మేము ఎనేబుల్ ఇన్పుట్ వద్ద “HIGH” లేదా “1” లేదా పాజిటివ్ సిగ్నల్ ను వర్తింపజేస్తే, గేట్ సక్రియం అవుతుంది మరియు సాధారణ లాజిక్ “NOT” గేట్ లాగా పనిచేస్తుంది, ఇక్కడ దాని అవుట్పుట్ విలోమం / ఇన్పుట్ యొక్క పరిపూరకం.
మేము ఎనేబుల్ పిన్‌కు “తక్కువ” లేదా “0” లేదా నెగటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేస్తే, అవుట్పుట్ “HI-Z” లేదా ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్థితిలో ఉంటుంది.
ట్రూత్ టేబుల్:
క్రియాశీల “తక్కువ” విలోమ ట్రై-స్టేట్ బఫర్:
క్రియాశీల “తక్కువ” ఇన్వర్టింగ్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లో, గేట్ లాజిక్ “నాట్” గేట్‌గా పనిచేస్తుంది, అయితే, ఎనేబుల్ పిన్‌తో.
పిన్ను ప్రారంభించడానికి మేము “తక్కువ” లేదా “0” లేదా నెగటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేస్తే, గేట్ సక్రియం చేస్తుంది మరియు సాధారణ లాజిక్ “నాట్” గేట్ లాగా పనిచేస్తుంది.
పిన్ను ప్రారంభించడానికి మేము “HIGH” లేదా “1” లేదా పాజిటివ్ సిగ్నల్ను వర్తింపజేస్తే, అవుట్పుట్ పిన్ “HI-Z” స్టేట్ / ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్థితిలో ఉంటుంది.
ట్రూత్ టేబుల్:
ట్రై-స్టేట్ బఫర్ కంట్రోల్:
పై నుండి మనం చూశాము బఫర్ డిజిటల్ యాంప్లిఫికేషన్‌ను అందించగలదు మరియు ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లు దాని అవుట్పుట్ను ఇన్పుట్ నుండి పూర్తిగా డిస్కనెక్ట్ చేయగలవు మరియు ఓపెన్ సర్క్యూట్ స్థితిని ఇవ్వగలవు.
ఈ విభాగంలో ట్రై-స్టేట్ బఫర్ యొక్క అప్లికేషన్ గురించి మరియు డేటా కమ్యూనికేషన్‌ను సమర్థవంతంగా నిర్వహించడానికి డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో ఎలా ఉపయోగించబడుతుందో తెలుసుకుంటాము.
డిజిటల్ సర్క్యూట్లలో మనం డేటా బస్సు / వైర్లను తీసుకువెళ్ళే డేటాను కనుగొనవచ్చు, అవి వైరింగ్ రద్దీని తగ్గించడానికి / పిసిబి జాడలను తగ్గించడానికి మరియు ఉత్పాదక వ్యయాన్ని తగ్గించడానికి ఒకే రకమైన బస్సులో అన్ని రకాల డేటాను తీసుకువెళతాయి.
బస్సు యొక్క ప్రతి చివరలో, బహుళ లాజిక్ పరికరాలు, మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్లు అనుసంధానించబడి ఉంటాయి, ఇవి ఒకదానికొకటి ఒకేసారి సంభాషించడానికి ప్రయత్నిస్తాయి, ఇది వివాదం అని పిలువబడుతుంది.
బస్సులోని కొన్ని పరికరాలు “హై” డ్రైవ్ చేసినప్పుడు మరియు కొన్ని పరికరాలు “తక్కువ” ను ఒకేసారి డ్రైవ్ చేసినప్పుడు షార్ట్ సర్క్యూట్‌కు కారణమవుతుంది మరియు సర్క్యూట్లో నష్టం కలిగిస్తుంది.
ట్రై-స్టేట్ బఫర్ అటువంటి వివాదాన్ని నివారించవచ్చు మరియు బస్సు ద్వారా డేటాను సరిగ్గా పంపవచ్చు మరియు స్వీకరించవచ్చు.
డేటా బస్సులో లాజిక్ పరికరాలు, మైక్రోప్రాసెసర్లు మరియు మైక్రోకంట్రోలర్‌లను ఒకదానికొకటి వేరుచేయడానికి ట్రై-స్టేట్ బఫర్ ఉపయోగించబడుతుంది. డీకోడర్ బస్సు ద్వారా డేటాను పాస్ చేయడానికి ఒక ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లను మాత్రమే అనుమతిస్తుంది.
డేటా సెట్ “ఎ” మైక్రోకంట్రోలర్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటే, డేటా “బి” ను మైక్రోప్రాసెసర్‌కు సెట్ చేస్తుంది మరియు డేటా “సి” ను కొన్ని లాజిక్ సర్క్యూట్‌లకు సెట్ చేస్తుంది.
పై స్కీమాటిక్‌లో అన్ని బఫర్‌లు చురుకైన హై ట్రై-స్టేట్ బఫర్.
డీకోడర్ ENA “HIGH” ను సెట్ చేసినప్పుడు డేటా సెట్ “A” ప్రారంభించబడుతుంది, ఇప్పుడు మైక్రోకంట్రోలర్ బస్సు ద్వారా డేటాను పంపగలదు.
మిగిలిన రెండు డేటా సెట్లు “B” మరియు “C” “HI-Z” లేదా చాలా ఎక్కువ ఇంపెడెన్స్ స్థితిలో ఉన్నాయి, ఇవి బస్సు నుండి మైక్రోప్రాసెసర్ మరియు లాజికల్ సర్క్యూట్లను విద్యుత్తుగా వేరుచేస్తాయి, దీనిని ప్రస్తుతం మైక్రోకంట్రోలర్ ఉపయోగిస్తున్నారు.
డీకోడర్ ENB “HIGH” ను సెట్ చేసినప్పుడు “B” డేటా సెట్ బస్సుపై డేటాను పంపగలదు మరియు మిగిలిన డేటా సెట్లు “A” మరియు “C” బస్సు నుండి “HI-Z” స్థితిలో వేరుచేయబడతాయి. అదేవిధంగా, డేటా సెట్ “సి” ఎనేబుల్ అయినప్పుడు.
డేటా బస్సును వివాదాలను నివారించడానికి ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో “A” లేదా “B” లేదా “C” సెట్ చేసే ఎవరైనా ఉపయోగిస్తారు.
మేము రెండు ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌లను సమాంతరంగా మరియు వ్యతిరేక దిశలో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా డ్యూప్లెక్స్ (ద్వి-దిశాత్మక) కమ్యూనికేషన్‌ను కూడా ఏర్పాటు చేసుకోవచ్చు. ఎనేబుల్ పిన్‌లను దిశ నియంత్రణగా ఉపయోగించవచ్చు. ఇలాంటి అనువర్తనాల కోసం ఐసి 74245 ను ఉపయోగించుకోవచ్చు.
సాధారణంగా అందుబాటులో ఉన్న డిజిటల్ బఫర్‌లు మరియు ట్రై-స్టేట్ బఫర్‌ల జాబితా ఇక్కడ ఉన్నాయి:
L 74LS07 హెక్స్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ బఫర్
• 74LS17 హెక్స్ బఫర్ / డ్రైవర్
L 74LS244 ఆక్టల్ బఫర్ / లైన్ డ్రైవర్
L 74LS245 ఆక్టల్ ద్వి-దిశాత్మక బఫర్
40 CD4050 హెక్స్ నాన్-ఇన్వర్టింగ్ బఫర్
• CD4503 హెక్స్ ట్రై-స్టేట్ బఫర్
• HEF40244 ట్రై-స్టేట్ ఆక్టల్ బఫర్
ఇది డిజిటల్ బఫర్‌లు ఎలా పని చేస్తాయనే దానిపై మా చర్చను ముగించాయి మరియు వాటి వివిధ డిజిటల్ కాన్ఫిగరేషన్‌లు, వివరాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి ఇది మీకు సహాయపడిందని నేను ఆశిస్తున్నాను. మీకు ఏవైనా ప్రశ్నలు లేదా సూచనలు ఉంటే, దయచేసి మీ ప్రశ్నలను వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యక్తీకరించండి.
మునుపటి: లాజిక్ గేట్స్ ఎలా పని చేస్తాయి తర్వాత: రేఖాచిత్రాలు మరియు సూత్రాలతో పుల్-అప్ మరియు పుల్-డౌన్ రెసిస్టర్‌లను అర్థం చేసుకోవడం
