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기술

논리 버퍼

논리 버퍼기술
논리식
Y=A
구현 예
인버터 두 단계의 직렬 연결
주요 조건
논리 전압·출력 전류·전파 지연
구별
슈미트 트리거·절연 소자
논리 버퍼는 입력의 논리값을 유지하면서 다음 회로를 구동하는 디지털 회로이다. 두 인버터의 직렬 연결로도 비반전 논리 기능을 구성할 수 있다.

논리 기능

논리 버퍼의 출력은 유효한 입력 논리값과 같다. 인버터가 입력 A를 반전하여 ¬A를 출력하므로 두 단계를 직렬로 연결하면 ¬(¬A)=A가 된다. 논리값은 같아도 물리적인 출력에는 전파 지연과 전압 강하가 존재한다.

부하 구동

논리 소자의 입력은 작은 전류로 구동할 수 있지만 출력은 데이터시트에 정해진 부하 전류 한계를 갖는다. 직렬로 연결한 두 게이트의 출력 전류 용량이 더해지는 것은 아니다. 마지막 게이트가 최종 부하를 구동하며, 앞 단계는 다음 게이트의 입력을 구동한다.

광결합기와의 연결

광결합기의 입력 LED는 정해진 순방향 전류가 필요하다. LED를 전원과 직렬 저항에 연결하고 논리 출력이 전류를 흡수하는 방식으로 구동할 수 있다. 이때 전류는 대략 (전원 전압−LED 순방향 전압−논리 출력의 낮은 전압)/저항으로 계산한다. LED의 동작 조건과 게이트 출력 특성을 함께 확인한다.

파형과 절연

일반 인버터 두 단계를 연결하는 것만으로 슈미트 트리거의 히스테리시스가 생기지는 않는다. 입력의 상승·하강 시간 제한을 지켜야 한다. 또한 일반 논리 버퍼 자체는 갈바닉 절연 소자가 아니다. 절연은 광결합기 같은 별도의 소자와 전원·배선 구성에 의해 확보한다.

참고 자료