「バッファ」ゲート
1つの出力が別の入力に供給されるように2つのインバータゲートを接続すると、2つの反転関数は互いに「キャンセル」され、入力から最終出力への反転が発生しなくなります。
これは無意味に思えるかもしれませんが、実用的なアプリケーションがあります。ゲート回路は信号増幅器であることを忘れないでください 、実行する可能性のある論理機能に関係なく。
弱い信号源（負荷にあまり多くの電流を供給またはシンクすることができないもの）は、前の図に示されているペアのような2つのインバーターによってブーストされる場合があります。ロジックレベルは変更されていませんが、必要に応じて、最終的なインバータの完全な電流ソーシングまたはシンク機能を使用して、負荷抵抗を駆動できます。
この目的のために、バッファと呼ばれる特別な論理ゲート 2台のインバータと同じ機能を発揮するように製造されています。そのシンボルは単なる三角形であり、出力端子に反転する「バブル」はありません。
オープンコレクタ出力のバッファ回路
一般的なオープンコレクタバッファの内部回路図は、単純なインバータのそれと大差ありません。出力信号を再反転するために、エミッタ接地トランジスタステージがもう1つ追加されています。
「高」入力分析
この回路を、入力論理レベル「1」と入力論理レベル「0」の2つの条件について分析してみましょう。まず、「高」（1）入力：
インバータ回路の場合と同様に、「ハイ」入力はQ1の左側のステアリングダイオード（エミッタからベースへのPN接合）を介した導通を引き起こしません。 R1の電流はすべてトランジスタQ2のベースを流れ、トランジスタQ2を飽和させます：
Q2が飽和すると、Q3も飽和し、最終出力トランジスタQ4のベースとエミッタの間の電圧降下がほとんどなくなります。したがって、Q4はカットオフモードになり、電流は流れません。
出力端子はフローティング（グランドにもVccにも接続されていない）になり、これは、これがフィードインする次のTTLゲートの入力の「ハイ」状態に相当します。したがって、「高」入力は「高」出力を提供します。
「低」入力分析
「ロー」入力信号（入力端子が接地されている）の場合、分析は次のようになります。
これで、R1のすべての電流が入力スイッチを介して迂回されるため、Q2を流れるベース電流が排除されます。これにより、トランジスタQ2が強制的にカットオフされ、Q3にもベース電流が流れなくなります。
Q3カットオフでも、Q4は抵抗R4を流れる電流で飽和するため、出力端子がグランドに接続され、「ロー」ロジックレベルになります。したがって、「低」入力は「低」出力を提供します。
トーテムポール出力トランジスタの概略図
トーテムポール出力トランジスタを備えたバッファ回路の回路図はもう少し複雑ですが、基本的な原理、そして確かに真理値表は、オープンコレクタ回路の場合と同じです。
レビュー：
- バイナリビットを反転してから再反転するために「直列」に接続された2つのインバーター（NOT）ゲートは、バッファーの機能を実行します。バッファゲートは、信号増幅の目的を果たすだけです。つまり、多くの電流を供給またはシンクできない「弱い」信号ソースを取得し、負荷を駆動できるように信号の電流容量を増やすことです。 >
- バッファ回路は、インバータの「バブル」のない三角形の記号で表されます。
- インバーターのようなバッファーは、オープンコレクター出力またはトーテムポール出力形式で作成できます。
関連ワークシート：
- TTL論理ゲートワークシート
産業技術