I. Gate 출력 연결, 팬-아웃(Fan-out)
가. 팬-아웃의 개념
1개의 회로나 장치 출력 단자에 접속하여 신호를 추출할 수 있는 최대 허용 출력 수
나. 팬-아웃의 특징
| 입력신호 제한 | – TTL이나 CMOS 등 논리 소자는 1개 출력 신호에 접속가능 입력 수 제한 |
| 고속 회로 구성 | – 팬 아웃이 많을수록 고속회로 구성 쉽고 안정성이 높음, 단 소자, 비용 소요 |
| 입출력 소요 전력 | – 1개 출력으로 구동되는 장치 수량은 다음단 입력 소요 전력에 의해 결정 |
II. 팬-아웃 개념도 및 TTL과 CMOS 팬-아웃 비교
가. 팬-아웃 개념도
나. TTL과 CMOS 팬-아웃 비교
| 항목 | TTL | CMOS |
|---|
| 소자 | 바이폴라 트랜지스터 | MOSFET |
| 팬-아웃 | 나쁨(오픈 클랙터) | 좋은(오픈 드레인) |
| 전력 | 고 전력 | 저 전력 |
| 속도 | 빠름 | 느림 |
| 잡음여유 | 작다 | 크다 |
III. 표준 TTL 소자의 팬-아웃
가. 표준 TTL 소자의 입/출력 특성
| 항목 | H | L |
|---|
| 출력 특성 | IOH 0.4mA | IOL 16mA |
| 입력 특성 | IIH 0.04mA | IIL 1.6mA |
- H 상태, 출력에서 전류가 흘러나가 다음 입력(Source current)
- L 상태, 다음 입력에서 전류가 흘러나가 출력 인입(Sink current)
나. 표준 TTL 소자에서의 팬-아웃
| 팬-아웃 = IOH / IIH (=IOL / IIL) | 0.4 / 0.04 = 10 (16/1.6 = 10) |
| 표준 TTL 소자에는 표준 TTL 소자 10개까지 부하 접속 가능 |
- CMOS에서 사용하는 MOSFET는 Gate 전압에 의해 동작하는 전압구동형 소자이므로 입력전류가 0에 가까우므로 팬-아웃이 이론상 무제한
[참고] TTL 소자 팬-아웃 회로
