Puffer  (929 Angebote unter 29.047.473 Artikeln)Zum Expertenwissen

Der Puffer und seine Anwendungsbereiche in der Elektronik

In der Informationselektronik werden spezielle Speicher für die Zwischenspeicherung von Daten verschiedener Art benötigt. Solche Zwischenspeicher werden auch als Puffer (engl. Buffer) bezeichnet. Je nach Strukturierung und Anwendungsbereich kommen hier unterschiedliche flüchtige und nichtflüchtige Speicherarten zum Einsatz. Ein Puffer kann aber auch im Bereich der Logikbausteine eingesetzt werden. Hier handelt es sich dann aber nicht um einen Zwischenspeicher im herkömmlichen Sinn.

Die unterschiedlichen Arten von Zwischenspeichern

Bei der Datenverarbeitung kann es immer wieder zu Unterschieden in der Verarbeitungsgeschwindigkeit unterschiedlicher Komponenten kommen. Um diese Geschwindigkeitsunterschiede auszugleichen bzw. zu kompensieren, wurden spezielle Zwischenspeicher entwickelt, die Daten für die spätere Verarbeitung zwischenspeichern. Solche Speicher arbeiten nach dem Prinzip, dass die zuerst gespeicherten Daten auch als Erstes wieder ausgelesen werden. Daher werden diese Speicher auch als sogenannte FIFO-Speicher (FIFO = First-in-first-out) bezeichnet. Die sogenannten Cache-Speicher werden dort eingesetzt, wo der Datenzugriff auf einem etwas langsameren Speichermedium erfolgen soll. Hier dient der Cache-Speicher dazu, einen bestimmten Datenbereich des ursprünglichen Datenträgers zwischenzuspeichern, da dieser vom Cache-Speicher wesentlich schneller ausgelesen werden kann, als vom langsameren Speichermedium. Diese Speicherart kann sowohl für das sequenzielle als auch parallele Lesen und Schreiben von Daten hergestellt worden sein. Erfolgt der Datenfluss sequenziell, arbeitet auch der Cache-Speicher nach dem schon genannten First-in-first-out-Prinzip.

Puffer als Logikbausteine und deren Einsatzgebiete

Als Puffer werden auch einige elektronische Bauelemente im Bereich der Logikbausteine bezeichnet. Hier handelt es sich in der Regel um logische Gatter, deren Ausgangspegel bzw. logischer Schaltzustand immer dem eingehenden entspricht. Ein Puffer bewirkt also niemals eine Änderung des logischen Schaltzustandes. Übrigens werden diese Puffer häufig auch als Treiber oder Driver bezeichnet. Sie können zu unterschiedlichen Zwecken eingesetzt werden. So ist es beispielsweise möglich, über einen Puffer eine Impedanzanpassung zu realisieren oder eine Rückkopplung vorhandener Schaltsignale auf vorgeschaltete Schaltkreise zu verhindern. Wenn keine speziellen Pufferbausteine zur Verfügung stehen, können diese auch mit zwei hintereinander geschalteten NICHT-Gattern realisiert werden. Die jeweilige Negierung des Eingangssignals führt am Ausgang dieser beiden hintereinander geschalteten Gatter dazu, dass das  ursprünglich logische Signal wieder zur Verfügung steht. In einem Logikschaltkreis enthalten sind in der Regel mehrere Puffer, die dann den oben genannten Einsatzzwecken dienen können.

Gehäusetypen und Bauformen von Pufferbausteinen

• Vor allem im Bereich der Logikbausteine werden diese Puffer häufig noch als DIL-ICs für die konventionelle Leiterplattenmontage eingesetzt. Hier handelt es sich um oft verwendete Gehäuseformen mit gängigen Anzahlen von Anschlüssen.
• Die passenden Gegenstücke zu diesen ICs sind Gehäuseformen wie SOIC, welche in der SMD-Technik eingesetzt werden.
• In der digitalen Datenverarbeitung und beim Einsatz von speziellen Zwischenspeichern werden heute andere Gehäuseformen wie beispielsweise TSSOP für die SMD-Technik eingesetzt, die eine wesentlich höhere Anzahl von Anschlüssen besitzen, die für diese Art von Speicher notwendig ist.