Portas Lógicas Buffer
Os buffers são portas lógicas que possuem alta capacidade de corrente de saída. Por conta disso, são empregadas para controlar e acionar diretamente dispositivos atuadores, como LEDs, Relés de Estado Sólido e Eletromecânicos, e outras cargas comuns que demandam uma quantidade de corrente maior.
Quando um buffer é conectado à saída de um circuito digital, ele aumenta a capacidade de fan-out desse circuito, significando que aumenta a corrente máxima que o circuito pode fornecer nessa saída. Assim, um buffer é utilizado essencialmente como amplificador de corrente.
Classes de Buffers
Existem duas classes principais de buffers: inversores e não-inversores. A figura a seguir mostra os símbolos empregados para os dois tipos de buffers que estudaremos:
Operação
Um buffer inversor se comporta da mesma forma que uma porta lógica NOT convencional, invertendo (complementando) na sua saída o nível lógico aplicado em sua entrada. A diferença entre ambos é que ele é mais potente, entregando na saída uma corrente maior do que entrega um inversor comum.
Um buffer não-inversor entrega em sua saída exatamente o mesmo nível lógico que foi aplicado em sua entrada, sendo por isso também conhecidos como portas YES. Assim como no caso dos buffers não-inversores, um buffer inversor consegue entregar em sua saída uma quantidade de corrente relativamente elevada.
Tabela-verdade e Equação Lógica
A seguir temos as equações lógicas e tabelas-verdade para os dois tipos de buffers apresentados:
Modos de Operação de um Buffer
Um buffer pode ser conectado a uma carga de duas formas distintas:
- Como dissipador de corrente – Modo Sink
- Como fonte de corrente – Modo Source
Modo Sink
No modo sink, a carga a ser controlada pelo buffer é conectada entre a saída do circuito digital e o positivo da fonte de alimentação, como ilustra a figura a seguir:
O modo sink é mais adequado para quando o circuito precisa fornecer altas correntes de saída.
Modo Source
No modo source, a carga que será controlada pelo buffer é conectada entre a saída do circuito digital e o terra, como podemos ver na ilustração a seguir:
O modo source é mais empregado para o acionamento de cargas de baixa corrente.
Circuitos Integrados com portas Buffer
Vamos encontrar no mercado diversos circuitos integrados contendo portas buffer, tanto em tecnologia TTL quanto CMOS. Na tabela abaixo temos uma pequena lista de CIs comuns e suas configurações de portas:
| Circuito integrado | Configuração |
| 4049B | 6 buffers inversores |
| 4050B | 6 buffers não-inversores |
| 7428 | 4 buffers NOR de 2 entradas |
| 7437 | 4 buffers NAND de 2 entradas |
| 74125 | 4 buffers não-inversores tri-state* |
| 74540 | 8 buffers inversores tri-state |
| 74541 | 8 buffers não-inversores tri-state |
| 74241 | 8 buffers tri-state Schmitt* não-inversores |
* Vamos abordar as tecnologias tri-state e Schmitt em outra lição do curso.
A figura a seguir mostra a pinagem e configuração interna do circuito integrado 4050B, que contém 6 buffers não-inversores em seu encapsulamento:
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