La puerta "Buffer"

Si tuviéramos que conectar dos puertas de inversor juntas para que la salida de una se alimente a la entrada de otra, las dos funciones de inversión se "cancelarían" entre sí para que no hubiera inversión de la entrada a la salida final:

Si bien esto puede parecer algo inútil, tiene una aplicación práctica. Recuerde que los circuitos de puerta son amplificadores de señales. , independientemente de la función lógica que puedan realizar.

Una fuente de señal débil (una que no es capaz de suministrar o absorber mucha corriente a una carga) se puede impulsar por medio de dos inversores como el par que se muestra en la ilustración anterior. El nivel lógico no cambia, pero las capacidades completas de suministro de corriente o sumidero del inversor final están disponibles para impulsar una resistencia de carga si es necesario.

Para este propósito, una puerta lógica especial llamada búfer está fabricado para realizar la misma función que dos inversores. Su símbolo es simplemente un triángulo, sin una "burbuja" invertida en el terminal de salida:

Circuito de búfer con salida de colector abierto

El diagrama esquemático interno de un búfer de colector abierto típico no es muy diferente al de un inversor simple:solo se agrega una etapa más de transistor de emisor común para revertir la señal de salida.

Análisis de entrada "alto"

Analicemos este circuito en busca de dos condiciones:un nivel lógico de entrada de "1" y un nivel lógico de entrada de "0". Primero, una entrada "alta" (1):

Como antes con el circuito inversor, la entrada "alta" no causa conducción a través del diodo de dirección izquierdo de Q1 (unión PN de emisor a base). Toda la corriente de R1 pasa por la base del transistor Q2, saturándolo:

Tener Q2 saturado hace que Q3 también se sature, lo que da como resultado una caída de muy poca tensión entre la base y el emisor del transistor de salida final Q4. Por lo tanto, Q4 estará en modo de corte, sin conducción de corriente.

La terminal de salida será flotante (ni conectada a tierra ni Vcc), y esto será equivalente a un estado "alto" en la entrada de la siguiente puerta TTL a la que esta alimenta. Por lo tanto, una entrada "alta" da una salida "alta".

Análisis de entrada "bajo"

Con una señal de entrada "baja" (terminal de entrada conectado a tierra), el análisis se parece a esto:

Toda la corriente de R1 ahora se desvía a través del interruptor de entrada, eliminando así la corriente de base a través de Q2. Esto obliga al transistor Q2 a desconectarse para que ninguna corriente de base pase tampoco por Q3.

Con el corte de Q3 también, Q4 será saturado por la corriente a través de la resistencia R4, conectando así el terminal de salida a tierra, convirtiéndolo en un nivel lógico "bajo". Por lo tanto, una entrada "baja" da una salida "baja".

Diagrama esquemático con transistores de salida de tótem

El diagrama esquemático para un circuito de búfer con transistores de salida de tótem es un poco más complejo, pero los principios básicos, y ciertamente la tabla de verdad, son los mismos que para el circuito de colector abierto:

REVISAR:

• Dos puertas inverter, o NOT, conectadas en "serie" para invertir, luego re-invertir, un bit binario realiza la función de un búfer. Las puertas de búfer sirven simplemente para amplificar la señal:tomar una fuente de señal "débil" que no es capaz de generar o absorber mucha corriente, y aumentar la capacidad de corriente de la señal para poder impulsar una carga.
• Los circuitos de búfer están simbolizados por un símbolo de triángulo sin una "burbuja" de inversor.
• Los búferes, como los inversores, pueden fabricarse en forma de salida de colector abierto o de salida de tótem.

HOJA DE TRABAJO RELACIONADA:

• Hoja de trabajo de puertas lógicas TTL