Dijital Tampon Kapısı / Digital Buffer Gate

Önceki yazılarımızda mantıksal DEĞİL (NOT) kapısını incelemiş ve çıkışın her zaman girişin tersi olduğunu görmüştük. Yani giriş yüksek seviyedeyken çıkış düşük, giriş düşük seviyedeyken çıkış yüksek olur. Bu temel davranış, dijital elektroniğin en kritik yapı taşlarından biridir.

Ancak pratik devrelerde yalnızca sinyali terslemek her zaman yeterli olmaz. Bazı durumlarda bir sinyali başka bir devreden izole etmek, daha fazla yük sürmek veya anahtarlama kararlılığını artırmak gerekir. Dijital tampon (buffer) kapıları tam da bu ihtiyaçları karşılamak için kullanılır. Şimdi buffer kapısının temel doğruluk tablosuna bakalım.

Dijital tampon kapısı, kavramsal olarak iki adet DEĞİL kapısının art arda bağlanmasıyla da düşünülebilir. İlk aşama sinyali tersler, ikinci aşama ise tekrar tersleyerek sinyali orijinal seviyesine getirir. Böylece çıkış, girişin mantıksal seviyesini korurken sürme kapasitesi ve izolasyon avantajı elde edilir.

Bu devrelerin neden gerekli olduğu ilk bakışta belirsiz görünebilir. Fakat uygulamaya geçtikçe, özellikle röle sürme, veri yolu (bus) izolasyonu ve kademeler arası sinyal bütünlüğü gibi konularda buffer kapılarının ne kadar önemli olduğu net şekilde anlaşılır.

Yazı İçeriği

Toggle

3 Durumlu Buffer

Standart dijital tamponlarda çıkış yalnızca 0 veya 1 seviyesindedir. Üç durumlu (tri-state) buffer devrelerinde ise çıkış, gerektiğinde devreden elektronik olarak ayrılarak yüksek empedans (Hi-Z) durumuna alınabilir. Bu özellik, aynı hattı birden fazla devrenin paylaştığı sistemlerde kritik bir avantaj sağlar.

Üç durumlu buffer, etkinleştirme (enable) girişine göre çalışan kontrollü bir anahtar gibi düşünülebilir. Enable aktifken çıkış sürülür; pasifken çıkış Hi-Z olur. Bu yaklaşım, veri yolu çakışmalarını azaltmak ve modüler tasarımı kolaylaştırmak açısından oldukça etkilidir. Konuyla ilgili ek teknik bakış için Texas Instruments tri-state lojik notu incelenebilir.

Üç durumlu buffer yapıları, etkinleştirme seviyesine ve tersleyici olup olmamasına göre dört temel gruba ayrılır. Bu ayrımı doğru anlamak, devre tasarımında doğru entegreyi seçmek açısından önemlidir:

1. Aktif Düşük Buffer (Active LOW Tri-state Buffer)
2. Aktif Ters Düşük Buffer (Active LOW Inverting Tri-state Buffer)
3. Aktif Yüksek Buffer (Active HIGH Tri-state Buffer)
4. Aktif Ters Yüksek Buffer (Active HIGH Inverting Tri-state Buffer)

Şimdi bu dört devre tipinin doğruluk tablolarını inceleyelim.

Aktif Yüksek Buffer (Active HIGH Tri-state Buffer)

Aktif Ters Yüksek Buffer (Active HIGH Inverting Tri-state Buffer)

Aktif Düşük Buffer (Active LOW Tri-state Buffer)

Aktif Ters Düşük Buffer (Active LOW Inverting Tri-state Buffer)

Son olarak, pratikte sık kullanılan dijital tampon ve 3 durumlu tampon entegrelerinden bazı örneklere bakalım.

TTL Lojik Tampon Kapısı Entegre Örnekleri

1. 74LS17 Altılı Tampon Kapısı
2. 74LS244 Sekizli Tampon Kapısı

CMOS Lojik Tampon Kapısı Entegre Örnekleri

1. CD4503 Altılı 3 Durumlu Buffer
2. HEF40244 Sekizli 3 Durumlu Tampon Kapısı