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Gate 출력 연결,팬-아웃 (Fan-out)

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

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