V elektronice nazýváme vyrovnávací stupeň fází, která se vyznačuje vysokou vstupní impedancí a nízkou výstupní impedancí. Budeme také hovořit o fázi impedančního adaptéru .
Existují tři typy obvodů: vyrovnávací paměti , 3 stavové vyrovnávací paměti a obvody rozhraní .
V digitální elektronice je vyrovnávací paměť jednoduše neinvertující obvod s jedním vstupem a jedním výstupem. Logický stav výstupu se rovná stavu vstupu. Všimněte si však, že v době změny stavu existuje vždy určitá doba (nazývaná doba šíření, tp) mezi okamžikem, kdy se změní stav vstupu a výstupu. Symbol a tabulka pravdy jsou uvedeny na následujícím obrázku.
Počet vstupů obvodů stejné technologie, které lze připojit ke stejnému výstupu, se nazývá fanout digitálního integrovaného obvodu. Tento fan-out je v praxi řádově 10, i když některé technologie, jako jsou obvody CMOS , zobrazují mnohem vyšší hodnoty.
Používá se vyrovnávací obvod:
V mikroprocesorových obvodech se velmi často používají vyrovnávací stupně. Ve skutečnosti jsou adresa a datové sběrnice mikroprocesoru připojeny k pamětím, ke vstupním a výstupním portům a k různým periferiím systému, což znásobuje počet řízených vstupů.
Poznámka: Vyrovnávací paměti použité pro datovou sběrnici musí být obousměrné, což vyžaduje použití 3 stavových vyrovnávacích pamětí.
3stavová vyrovnávací paměť je vyrovnávací paměť s druhým vstupem, který se nazývá řídicí vstup C. Když je tento vstup na aktivní úrovni (například 1), chová se vyrovnávací paměť normálně: výstup S odráží stav vstupu E. Pokud je C na neaktivní úrovni, výstup je izolován od vstupu, jeho logická úroveň je neurčitá nebo definovaná jiným prvkem systému (odpor proti zemi nebo proti Vcc, jinému obvodu atd.). Symbol a tabulka pravdy jsou uvedeny na následujícím obrázku.
Základní rolí 3-stavového bufferu je tedy izolační role. Je to ekvivalent spínače, který je otevřený nebo zavřený v závislosti na logické úrovni aplikované na řídicí vstup.
3-stavové vyrovnávací paměti jsou v mikroprocesorových systémech (MP) zásadní. Nejčastěji jsou integrovány do obvodů určených k připojení k datové sběrnici MP. Chcete-li připojit různé paměťové jednotky ke stejné sběrnici, aniž by soutěžily o ovládání sběrnice, postačí umístit 3-stavovou vyrovnávací paměť na každý výstup každé jednotky. Když chce mikroprocesor číst data z boxu, vybere tento box (pomocí adresní sběrnice a dekodéru) a zapne své vyrovnávací paměti; všechny ostatní paměťové boxy jsou izolovány od sběrnice vlastními vyrovnávacími paměťmi, které budou izolační, pokud jeden z nich nepotřebujete.
Poznámky:
Datová sběrnice je obousměrná: v určitých časech se data šíří z pamětí a / nebo periferií do MP a v jiných v opačném směru. Je proto nutné umístit na každou linku sběrnice 2 vyrovnávací paměti 3 stavy v opačných směrech; signály pro čtení a zápis z MP se používají k zapnutí vyrovnávacích pamětí ve správný čas.
Obvody rozhraní lze také považovat za vyrovnávací obvody, protože mají vysokou vstupní impedanci a nízkou výstupní impedanci. Jejich rolí však je sloužit jako překladač úrovní: používají se, když jsou v rámci jednoho systému kombinovány integrované obvody různých technologií, které se vyznačují různými logickými úrovněmi.
Příklad: chceme připojit výstup děliče kmitočtu v technologii ECL k čítači CMOS . Problém je v tom, že obvody ECL jsou obecně napájeny záporným napájením -5,2 V a logické úrovně jsou -0,8 a -1,7 V. Což není kompatibilní. S obvodem CMOS, napájeným 5 V a přijímajícím logické úrovně z 0 až 2 V pro 0 a od 3 do 5 V pro 1. Řešením je umístit mezi tyto dva obvody obvod rozhraní, který „mluví“ ECL na svém vstupu a který „mluví“ TTL na svém výstupu.
Všimněte si, že obvody rozhraní, jako jsou vyrovnávací paměti, jsou k dispozici také ve verzi s invertorem.