緩沖器的概念
緩沖器在不同的領(lǐng)域有不同的含義。
在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，緩沖器指的是緩沖寄存器，它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設(shè)送來(lái)的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來(lái)暫時(shí)存放處理器送往外設(shè)的數(shù)據(jù)。有了數(shù)控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設(shè)起協(xié)調(diào)和緩沖作用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的同步。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，故必須具有三態(tài)輸出功能。
在其他領(lǐng)域，還有電梯緩沖器，汽車(chē)彈簧緩沖器等，其目的是用于減緩速度，提高安全性和舒適性。
集成電路簡(jiǎn)介
微電子學(xué)即微型電子學(xué)，它是脫胎于電子學(xué)與固體物理學(xué)的一門(mén)交叉性的技術(shù)學(xué)科，其主要任務(wù)是研究在固體（主要是半導(dǎo)體）材料上構(gòu)成微小型化電子電路、子系統(tǒng)及系統(tǒng)的學(xué)科。以微電子學(xué)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的集成電路技術(shù)包括半導(dǎo)體材料及器件物理，集成電路及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和技術(shù)，芯片加工工藝、功能和特性的測(cè)試技術(shù)等重要組成部分。集成電路就是將晶體管等有源元件和電阻、電容等無(wú)源元件，按照一定電路“集成”在一起，完成特定的電路或功能的系統(tǒng)。集成電路比常規(guī)的手工組裝電路更簡(jiǎn)潔更具科技性，首先是它在體積上的大大減小，節(jié)省了相當(dāng)一部分空間；其次是在制造工藝技術(shù)上有著內(nèi)在的必然聯(lián)系，能夠一次性加工完成，科技含量更高。
晶體管發(fā)明并大量生產(chǎn)之后，各式固態(tài)半導(dǎo)體組件如二極管、晶體管等大量使用，取代了真空管在電路中的功能與角色。到了20世紀(jì)中后期半導(dǎo)體制造技術(shù)進(jìn)步，使得集成電路成為可能。相對(duì)于手工組裝電路使用個(gè)別的分立電子組件而言，集成電路可以把很大數(shù)量的微晶體管集成到一個(gè)小芯片，這是一個(gè)巨大的進(jìn)步。集成電路的規(guī)模生產(chǎn)能力，可靠性，電路設(shè)計(jì)的模塊化方法確保了快速采用標(biāo)準(zhǔn)化IC代替了設(shè)計(jì)使用離散晶體管。IC對(duì)于離散晶體管有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)：成本和性能。成本低是由于芯片把所有的組件通過(guò)照相平版技術(shù)，作為一個(gè)單位印刷，而不是在一個(gè)時(shí)間只制作一個(gè)晶體管。性能高是由于組件快速開(kāi)關(guān)，消耗更低能量，因?yàn)榻M件很小且彼此靠近。
集成電路的應(yīng)用
1、集成電路技術(shù)在信息技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用
信息是人類(lèi)社會(huì)最重要的戰(zhàn)略資源這一。人類(lèi)在認(rèn)識(shí)世界、改造世界的一切有意義的活動(dòng)中都離不開(kāi)對(duì)信息資源的開(kāi)發(fā)、加工和利用。信息技術(shù)（InformationTechnology，簡(jiǎn)稱(chēng)IT），是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱(chēng)。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。在當(dāng)今這個(gè)飛速發(fā)展的信息化時(shí)代，信息技術(shù)作為管理和處理信息的各種技術(shù)是人類(lèi)文明不斷向前發(fā)展地重要技術(shù)手段之一。當(dāng)然，作為信息技術(shù)硬件支持的計(jì)算機(jī)是必不可少的，但是，計(jì)算機(jī)中最重要的技術(shù)莫過(guò)于集成電路技術(shù)，于是，集成電路技術(shù)成為了信息技術(shù)領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù)。由于它是整個(gè)信息技術(shù)領(lǐng)域中的最根本的技術(shù)支持，所以，它直接決定著信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。如果集成電路技術(shù)能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)提供一個(gè)很好的中央處理器的集成電路，那么，計(jì)算機(jī)的處理速度就會(huì)很可觀，因此對(duì)信息的管理和處理速度就會(huì)大大提升。當(dāng)計(jì)算機(jī)對(duì)信息的管理和處理效率得到提高，就使得信息技術(shù)的發(fā)展將會(huì)較少受到硬件問(wèn)題的限制，它將會(huì)也會(huì)發(fā)展的更好，在將來(lái)更好地為全人類(lèi)服務(wù)。由此可見(jiàn)，集成電路技術(shù)在信息技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用是信息技術(shù)領(lǐng)域的最關(guān)鍵技術(shù)，所以，對(duì)集成電路技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研究不僅使該項(xiàng)技術(shù)得到革新，而且也使信息技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展得到很好地促進(jìn)。
2、在通信上的應(yīng)用
集成電路在通信中應(yīng)用廣泛，諸如通信衛(wèi)星，手機(jī)，雷達(dá)等，我國(guó)自主研發(fā)的“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng)就是其中典型一例。
3、集成電路技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)醫(yī)療健康方面的要求也越來(lái)越高，因此，以高新技術(shù)為基礎(chǔ)的醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療產(chǎn)品逐漸發(fā)展起來(lái)，依托于高新領(lǐng)域電子技術(shù)的各種治療和監(jiān)護(hù)手段也越來(lái)越先進(jìn)，其中集成電路技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各種醫(yī)療設(shè)備和醫(yī)療產(chǎn)品中，這使得醫(yī)療產(chǎn)品突破了傳統(tǒng)觀念的約束和限制，更好地發(fā)揮了醫(yī)療設(shè)備及醫(yī)療產(chǎn)品的作用，人們的健康水平因此得以提高。
4、集成電路技術(shù)在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用
集成電路技術(shù)在日常生活中的其他各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。比如說(shuō)在汽車(chē)上，微控制器、功率半導(dǎo)體器件、電源管理器件、LED驅(qū)動(dòng)器和CCFL驅(qū)動(dòng)器等汽車(chē)集成電路器件的應(yīng)用使得汽車(chē)能夠出于最佳工作狀態(tài)；再比如說(shuō)在熱能動(dòng)力工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，最簡(jiǎn)單的莫過(guò)于溫控計(jì)，當(dāng)然，火電廠(chǎng)中的信息管理系統(tǒng)是離不開(kāi)集成電路技術(shù)的。
接口集成電路中的緩沖器
為了克服最基本線(xiàn)路構(gòu)成的門(mén)電路存在著抗干擾性能差和不對(duì)稱(chēng)等缺點(diǎn)，可以在輸出或輸入端附加反相器作為緩沖級(jí)；也可以輸出或輸入端同時(shí)都加反相器作為緩沖級(jí)。這樣組成的門(mén)電路，稱(chēng)為帶緩沖器的門(mén)電路。
帶緩沖輸出的門(mén)電路輸出端都是1個(gè)反相器，輸出驅(qū)動(dòng)能力僅由該輸出級(jí)的管子特性決定，與各輸入端所處邏輯狀態(tài)無(wú)關(guān)。而不帶緩沖器的門(mén)電路其輸出驅(qū)動(dòng)能力與輸入狀態(tài)有關(guān)。另一方面，帶緩沖器的門(mén)電路的轉(zhuǎn)移特性至少是由3級(jí)轉(zhuǎn)移特性相乘的結(jié)果，因此轉(zhuǎn)換區(qū)域窄，形狀接近理想矩形，并且不隨輸入使用端數(shù)的情況而變化。加緩沖器的門(mén)電路，抗干擾性能提高10％電源電壓。此外，帶緩沖器的門(mén)電路還有輸出波形對(duì)稱(chēng)、交流電壓增益大、帶寬窄、輸入電容比較小等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，由于附加了緩沖級(jí)，也帶來(lái)了一些缺點(diǎn)。例如傳輸延遲時(shí)間加大，因此，帶緩沖器的門(mén)電路適宜用在高速電路系統(tǒng)中。
集成電路中緩沖器的作用
緩沖器是cmos門(mén)電路中加在輸入端和輸出端的反相器；它主要是讓門(mén)電路有穩(wěn)定的輸出阻，更好的電壓傳輸特性和更陡峭的輸出曲線(xiàn)，想象一下如果沒(méi)有這些反相器，那么一個(gè)最簡(jiǎn)單的與非門(mén)電路就是上面兩個(gè)P-mos并連，而下方兩個(gè)N-mos串聯(lián)，那么在輸入端輸入10和00的時(shí)候，輸出都應(yīng)該是1，但是此時(shí)因?yàn)樯戏絻蓚€(gè)P管并聯(lián)，那么在10時(shí)輸出電阻是R，在00的時(shí)候輸出0.5R，對(duì)負(fù)載輸出的電流和電壓都不穩(wěn)定的，但是當(dāng)在輸出端有了反相器后，當(dāng)輸出端高電平的時(shí)候永遠(yuǎn)是R，而低電平的接地阻也都是R，這樣做的另一個(gè)好處是當(dāng)有多個(gè)輸入端的時(shí)候，比如ABC三個(gè)端口，那么在沒(méi)有反相器的與非門(mén)中用它要實(shí)現(xiàn)三者的與非就一定要在下方在串聯(lián)一個(gè)N管，并且在上方在并聯(lián)一個(gè)N管，這樣一來(lái)當(dāng)輸出111的時(shí)候，就有3個(gè)P管并聯(lián)，低電平被抬高了，但是如果你有反相器，那么那么毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)論你用何總方式組合你的電路，你總要用一個(gè)反相器掛地輸出，前面的問(wèn)題沒(méi)有了，穩(wěn)定的電壓傳輸特性得以保持！集成電路中緩沖器的作用 緩沖寄存器又稱(chēng)緩沖器，它分輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設(shè)送來(lái)的數(shù)據(jù)暫時(shí)存放，以便處理器將它取走;后者的作用是用來(lái)暫時(shí)存放處理器送往外設(shè)的數(shù)據(jù)。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線(xiàn)上，故必須具有三態(tài)輸出功能。
最基本線(xiàn)路構(gòu)成的門(mén)電路存在著抗干擾性能差和不對(duì)稱(chēng)等缺點(diǎn)。為了克服這些缺點(diǎn)，可以在輸出或輸入端附加反相器作為緩沖級(jí);也可以輸出或輸入端同時(shí)都加反相器作為緩沖級(jí)。另一方面。此外，帶緩沖器的門(mén)電路還有輸出波形對(duì)稱(chēng)、交流電壓增益大、帶寬窄、輸入電容比較小等優(yōu)點(diǎn)。