Question

Circuiti micrologici - Cosa si intende per Fan-out e come lo si può calcolare

Answer 1

Per Fan-out (output loading factor) si intende il numero massimo di ingressi, della stesa famiglia logica, che possono essere collegati all’uscita di una porta garantendo il trasferimento dell’informazione.
Il Fan-out dev’essere valutato sia per il livello logico basso che per quello alto.  Nell’ipotesi di valori discordanti è da considerare il valore più basso in modo tale da garantire il corretto funzionamento sotto tutte le condizioni.
Calcoliamo il Fan-out per il livello logico alto. In questo caso occorre considerare la massima corrente d’uscita, al livello logico alto, della porta pilotante IOH(max)  e la minima corrente d’ingresso, allo stesso livello logico, delle porte pilotate IIH(min) .  Si ha:

      Fan-Out (HIGH)  =  IOH(max)  / IIH(min)

Identico discorso va fatto per il livello logico basso. Pertanto:

Fan-Out (LOW)  =  IOL(max)  / IIL(min)

Dal data sheet dell’integrato  SN7404 (casa costruttrice Texas Instruments, integrato con 6 inverter indipendenti) ricaviamo i seguenti dati:

IOH(max)  =  400 A ;          IOL(max)  =  16 mA ;    IIH(min) <  40 A  ;      IIL(min)  <  1.6 mA  

Negli ultimi due valori abbiamo inserito il valore di minore perché il data sheet riporta solo i valori massimi.
Quindi:

Fan-Out (HIGH)  =  IOH(max)  / IIH(min)   > ( 400 A / 40 A) = 10
Fan-Out (LOW)  =  IOL(max)  / IIL(min)    > (16 mA / 1.6 mA ) = 10

Possiamo affermare che con un’unica uscita è possibile pilotare almeno 10 ingressi della stessa famiglia logica.