電気・電子回路のバッファについて

電気回路にバッファというものがありますが、これはどのような働きをしているのですか？(74LS～ とか) 安定化のためにあるようですが…
詳しく教えて頂けませんでしょうか。

No.4 ベストアンサー 回答者： info22 回答日時： 2007/06/14 11:27

バッファー(Buffer)は日本語に直訳すれば緩衝増幅器になります。

緩衝増幅器は電流（波形）の増幅、電圧（波形）の増幅や整形、出力インピーダンス変換（高出力インピーダンスを低インピーダンスや整合インピーダンスに変換）のために挿入されます。回路１の出力を回路２の入力に接続する時、回路２を接続した影響が回路２に及ばなくしたり、出力波形の整形や出力インピーダンスを変換します。
ディジタル回路では出力用のバッファーでは
１）出力電流増幅、２）出力インピーダンスを下げる、３）論理レベル（１や０に対応する電圧）の電圧レベル調整・波形整形、が目的で
１）と２）はファンアウト増やす機能です。出力のタイプはオープンコレクター（オープンドレイン）、３ステート、単にファンアウトが大きいものがあります。
入力用バッファーでは、１）雑音や論理レベルが明確でないデジタル信号の波形整形（論理１と論理０の明確な信号に再生）、２）後続の回路の負荷（ファンイン）を減らして前置回路への影響を少なくする。
といった目的で使われ、主に入力電圧振幅に対して出力電圧にヒステリシス特性を持つシュミット回路が採用されています。

No.3 回答者： myeyesonly 回答日時： 2007/06/13 20:47

こんにちは。

７４ＬＳ～シリーズは、ＴＴＬと呼ばれるロジックＩＣですので、ご質問はデジタル回路の話でしょうか。

このシリーズのバッファといえば、バスバッファだろうと思います。
＃通常はバスドライバといいますけど。

バスというのは、共通に出力する電線群（普通は４本、８本、１６本、３２本…といった数です）の事で、沢山の出力や入力の回路がぶら下がっています。

入力回路はいいのですが、出力回路同士が直接繋がってしまうと、片方がＨで片方がＬだったりすると壊れたり誤作動したり困った事が起きますので、生かしたい出力回路だけをまともに繋いで、それ以外の出力回路はハイインピーダンスの状態にしてバスラインから遮断してしまう方法が取られます。
これは出力の状態がＨ、Ｌ、High-Z(ハイインピーダンスの事）と３つあるので、３ステート出力（もしくは、Triステート、トリステート等）と言います。

バスバッファにはかならずこの機能を持たせてあります。
それからバスの線は長くなることが多く、使う周波数が高くなると、電線自体のインピーダンスや隣り合う電線との間に生じる小さなコンデンサ（浮遊容量といいます）などが問題になってきますので、それをある程度補える出力電流など、普通のＴＴＬロジックＩＣのファンアウト（その出力にぶら下げていい入力の数）に比べて余裕がある出力能力を持たせてあります。

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2007/06/13 20:24

バッファを使うとすると, 波形整形か電流増幅かなぁ?

前者から説明すると, デジタル回路なのでなるべく信号変化 (立ち上がりや立ち下がり) は急峻であってほしいのです. しかし, 電線を通るとどうしても信号変化はなだらかになってしまうので, このなだらかな信号を急峻な信号に整えるときに使います.
で後者の方ですが, (特に) バイポーラでは 1本の出力をたくさんの入力につなげると電流が足りなくなってしまいます (そのためにファンアウトという値を考える). そうはいっても必要なときはあるので, そのようなときにはバッファを使って電流を増やします.

No.1 回答者： fjnobu 回答日時： 2007/06/13 20:19

バッファは、中簡にいれる回路で後の変動を、前に影響させないものです。

例えば、発振回路と出力回路があると出力回路側で負荷の変動が起きた時に、発振回路に影響を与えないように中間に入れるのです。
したがって、ICでもトランジスタでも色々あるのです。