В дизайне ИС для чего нужен буфер?

В дизайне CMOS мы всегда используем два инвертора в качестве буфера, но в какой-то момент я не совсем понимаю функции или важность буфера.

Как мне сказали ранее, 1) буфер мог бы сгладить вывод, но почему? Это два инвертора, например, если я разрабатываю кольцевой генератор напряжения, состоящий из многих инверторов, зачем мне еще нужно два инвертора на выходе ГУН? Как этот буфер может сглаживать выход VCO. 2) Кроме того, буфер обычно может нести большую нагрузку (cap или res), для меня это совершенно размыто, я этого не понимаю.

Я просто знаю функцию этих двух буферов, и я даже не понимаю, почему у них есть такие функции, и для другого использования, я не уверен...

Надеюсь получить больше помощи, чтобы понять этот небольшой, но важный блок...

На этот вопрос сложно ответить без примера схемы.
Предположим, у вас есть контроллер с выходами с открытым коллектором, что означает, что его значения 1 слабые. Вы хотите, чтобы и 1, и 0 были сильными. Вам нужен буфер. Был у меня когда-то случай, что часы вышли из строя, потому что были слабыми и буфер выручил печатную плату. Но я не знаю других случаев и почему специальный тактовый буфер лучше других. Итак, присоединяюсь к вашему вопросу.
@ Andyaka в какой-то момент я согласен с тобой, трудно ответить без схемы, но кроме того, это то, что я хочу знать, я хочу сделать вывод об использовании буфера для проектирования ИС. тогда, если вы не знаете, как сказать, могу ли я просто понять, что вы никогда раньше не задумывались над моим вопросом?
Есть так много применений буфера и того, что делает буфер, и это всего лишь низкочастотный аналоговый материал, не говоря уже о цифровом.
@Andyaka много применений? может быть, я не специалист, но, как я знаю, обычно люди просто используют буфер, чтобы отделить одну цепь от другой, чтобы они могли управлять нагрузкой, не влияя на исходную цепь, как аналоговую, так и цифровую, кроме этого, я не вижу где они часто используют буфер, не могли бы вы рассказать мне больше, спасибо.
Я бы только подкрепил то, что говорит Дэйв Твид, и вопрос слишком широк, чтобы вдаваться в него каждый раз, когда рассматривается буфер.

Ответы (3)

По сути, буфер — это усилитель. Он принимает слабый сигнал (слегка нагружая источник сигнала) и обеспечивает копию этого сигнала, которая может управлять тяжелой (например, емкостной) нагрузкой.

Они используются в местах, где подключение тяжелой нагрузки непосредственно к источнику может отрицательно сказаться на сигнале. Такие эффекты возникают из-за того, что источник сигнала имеет ненулевой выходной импеданс, и выход может также каким-то образом использоваться для обратной связи (или для питания других нагрузок). Загрузка вывода также влияет на обратную связь, которая затем нежелательным образом изменяет поведение источника.

не забывайте, что они также служат средством введения задержки в цепь, которая потенциально полезна.

Буфер мог бы сгладить вывод, но зачем?
Резистивные КМОП-преобразователи могут действовать как буфер, сглаживающий выходной сигнал. Если вы проанализируете схему, вы обнаружите, что запасы шума для входа/выхода помогают устранить возмущенный шум от внешних воздействий.
Рассмотрим следующую схему:

Кольцевой осциллятор.

введите описание изображения здесь
Выходной сигнал от различных инверторов подается на следующую ступень инвертора, любой шум между поликремниевым соединением может привести к тому, что значения на выходе инвертора превратятся в искаженный вход для следующего цикла, высокий запас по шуму может помочь предотвратить это. Следовательно, чем больше значение запаса по шуму, тем лучше схема подавляет шум, инвертор КМОП имеет достаточный запас по шуму, который помогает устранить шум и сделать вывод более плавным.

Кроме того, буфер обычно может нести большую нагрузку (cap или res), для меня это совершенно размыто, я этого не понимаю.
Буфер напряжения:

Буфер напряжения.
Это разумно зависит от типа нагрузки, с которой вы работаете, и от того, что вы ожидаете от нее. Буферный усилитель напряжения имеет большое выходное сопротивление, поэтому предотвращает неприемлемую нагрузку вашей схемы на буферную схему, а токовый буфер имеет низкое выходное сопротивление.

В КМОП-инверторе можно управлять любой нагрузкой, подавая ток на нагрузку или потребляя ток от нагрузки.

Буфер CMOS также может действовать как переключатель уровня. Например, если у вас есть синусоида с 400 мВ Vpp, и вы хотите, чтобы эта синусоида была прямоугольной волной, качающейся от рельса к рельсу (от Vdd к Gnd), вы можете иметь выходной буфер. Также буферы используются как элементы задержки в логических схемах (например, сброс), где требуется, чтобы операция произошла через некоторое время. (Для более высоких времен задержки я бы рекомендовал использовать элемент задержки, управляемый напряжением). Но для меньшего времени задержки мы можем использовать 2 каскадных инвертора.

Как правильно сказал Дейв, вы можете управлять емкостной нагрузкой с помощью буфера. Надеюсь это поможет :)

В дизайне ИС для чего нужен буфер?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v