Buffer (électronique)

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En électronique, un buffer, en français : tampon, est un circuit électronique permettant d'adapter l'impédance ou l'admittance d'un signal sans en changer sa forme. Il existe des buffers qui agissent soit en courant ou en tension.


Buffer de tension[modifier | modifier le code]

Analogique[modifier | modifier le code]

Amplificateur suiveur

En électronique analogique, un buffer de tension est un amplificateur opérationnel monté en suiveur. Cela signifie qu'il a un gain en tension unitaire et un gain en courant élevé. La tension de sortie est donc égale à la tension d'entrée. Quant à l'impédance : l'étage d'entrée, généralement une paire différentielle, dispose d'une impédance d'entrée très élevée et l'étage de sortie, généralement un push-pull, dispose d'une impédance de sortie très basse.

Numérique[modifier | modifier le code]

Buffer inverseur en technologie CMOS

En électronique numérique, un buffer est un élément permettant d'adapter un signal à l'effort logique ainsi qu'à l'effort électrique demandé. Si le signal est fourni par une porte logique dotée d'une faible charge et que cette dernière est importante sur l'étage suivant, le signal risque d'être fortement dégradé. Le buffer sert à compenser cela. Il permet aussi de commuter proprement lorsque le signal provient d'une porte logique dont la capacité de charge est faible alors que la capacité d'entrée de l'étage suivant est importante.

En technologie CMOS, ceci peut être obtenu en diminuant la résistance de commutation[1] :
R_{SW} = \frac{d\tau}{dC_{L}}

C_{L} est la capacité à charger et \tau la durée de commutation[1] :

\tau = R_{SW} \cdot (C_{out} + C_{L})

Technologiquement, la valeur de cette résistance est modifiée en changeant la largeur de la grille du PMOS ou du NMOS de telle façon à changer le rapport W_{P}/W_{N}[1].

Mais la manière la plus optimale consiste à mettre un ensemble d'inverseurs dont la taille croit au fur et à mesure.Leur nombre et leurs dimensions sont à déterminer.

Un buffer permet donc, à partir d'une sortie électriquement faible, d'attaquer des entrées électriquement fortes. Un buffer permet aussi de protéger le signal contre le bruit statique.

Il peut être inverseur ou non. Pour le rendre non inverseur, le buffer est composée de deux inverseurs en série.

Buffer de courant[modifier | modifier le code]

Autres applications[modifier | modifier le code]

Que ce soit en analogique ou en numérique, en courant ou en tension, un buffer peut aussi servir de répéteur afin de renforcer un signal qui s'affaiblit lorsque la ligne de transmission est longue ou mal adaptée.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c YUAN09, p. 297

Bibliographie[modifier | modifier le code]

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Voir aussi[modifier | modifier le code]

Article connexe[modifier | modifier le code]