Fanout Digital

Fórmula

Descrição

O fanout é o número máximo de entradas de porta que uma única saída pode acionar mantendo níveis lógicos válidos. A porta acionadora deve fornecer (ou drenar) corrente suficiente para satisfazer todas as entradas ligadas. Para CMOS estático, as correntes de entrada são desprezáveis (nanoamperes de fuga), pelo que o fanout é essencialmente ilimitado pela corrente CC. No entanto, o fanout dinâmico é limitado pela carga capacitiva de cada entrada (tipicamente 2-10 pF), que torna mais lentos os flancos do sinal e aumenta o atraso de propagação. Para TTL e BiCMOS, devem considerar-se tanto a corrente estática como a carga capacitiva.

Variáveis

• N — Número máximo de portas que podem ser acionadas
• I_source — Corrente máxima que o acionador pode fornecer/drenar (A)
• I_sink — Corrente de entrada exigida por cada porta recetora (A)

Notas Práticas

O fanout padrão de TTL é 10 (IOH = 0,4 mA, IIH = 40 µA). O fanout de CMOS é teoricamente ilimitado pela corrente CC, mas praticamente limitado pela carga capacitiva a cerca de 20-50 portas antes de a degradação de temporização se tornar inaceitável. Para redes de fanout elevado (relógios, resets), use árvores de buffer ou CIs dedicados de distribuição de relógio. Em projetos de FPGA, as redes de fanout elevado são tratadas automaticamente pela ferramenta de place-and-route através da inserção de buffers.

Símbolos e unidades

Passo a passo

1. 1. Dados conhecidos: Corrente de Fonte do Acionador 20 mA, Corrente de Dreno por Porta 44 mA
2. 2. A relação: N_max = I_source / I_sink_per_gate
3. 3. Substituir: Isource = 20 mA, Isink = 44 mA
4. 4. Resultado: Fanout Máximo = 0.4545

Exemplos resolvidos

Resolver para cada variável

Como Fanout Máximo varia com Corrente de Fonte do Acionador

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Perguntas frequentes