Problema Fan in Fan out

Luați în considerare o poartă logică practică cu output = ” 1 „. Aceasta poate fi modelată ca o sursă de tensiune \ $ V_ {O} \ $ în serie cu o rezistență (\ $ R_O \ $) (echivalentul teoriei). Pentru o poartă ideală \ $ R_O \ $ va fi zero.

Când o poartă logică este conectată la ieșirea acestei porți, intrarea porții respective începe să tragă un curent mic \ $ I_ {în} \ $ de la poarta de conducere. Acum tensiunea obținută la intrarea poarta receptorului este $$ V_ {in} = V_ {O} – I_ {in} R_O $$ Când N astfel de porți sunt conectate, atunci, $$ V_ {in} = V_ {O} – N \ times I_ {in} R_O > V_ {IH} \ tag1 $$

Pentru detectarea intrării ca logică „1” receptorul ar trebui să primească o tensiune mai mare decât \ $ V_ {IH } \ $. Dar pe măsură ce N continuă să crească \ $ V_ {în} \ $ scade și pentru o anumită valoare de N (mai mare decât fan_out a porții de conducere), \ $ V_ {în} \ $ va scade sub \ $ V_ {IH} \ $ din poarta receptorului. Apoi, ieșirea „1” nu poate fi detectată ca „1” de către receptor.

Cu alte cuvinte, pentru orice poartă există un valoarea maximă a curentului, \ $ I_ {Omax} \ $, pe care îl poate sursa (sau scufunda) astfel încât tensiunea terminalului cade în intervalul admis (marja de zgomot). O astfel de poartă poate conduce maximum N porți, fiecare desenând un curent de \ $ I_ {in} = I_ {Omax} / N \ $. Conectarea mai multor porți poate determina porțile receptorului să primească niveluri logice false .

Fan out este un factor foarte esențial, deoarece atunci când sarcina depășește ventilatorul, poarta nu va putea conduce sarcina la curentul desemnat. Acest extras din wiki explică acest lucru mai bine,

O poartă logică ideală ar avea o impedanță de intrare infinită și o impedanță de ieșire zero, permițând unei ieșiri de poartă să conducă orice număr de intrări de poartă. Cu toate acestea, deoarece tehnologiile de fabricație din lumea reală prezintă caracteristici mai mici decât cele ideale, va fi atinsă o limită în care o ieșire de poartă nu mai poate conduce curent în intrările de poartă ulterioare – încercarea de a face acest lucru face ca tensiunea să scadă sub nivelul definit pentru nivelul logic pe acel fir, provocând erori.

Ventilatorul este pur și simplu numărul de intrări care pot fi conectate la o ieșire înainte ca curentul solicitat de intrări să depășească curentul care poate fi livrat de ieșire în timp ce este încă menținerea nivelurilor logice corecte.

http://en.wikipedia.org/wiki/Fan-out#Theory

Comentarii

• Cel mai bine ar fi dacă ' nu ați propaga nonsens din Wikipedia. O poartă logică ideală ar avea impedanță de intrare infinită și impedanță de ieșire zero, dar o poartă logică reală trebuie să se abată de la această idealitate. Ceea ce este ignorat în dorința de idealitate este că existența dispozitivului se datorează caracteristicilor non-ideale, adică semiconductorii pot fi folosiți din cauza energiei termice nu în ciuda. Un dispozitiv care funcționează în acest fel nu trebuie să fie ideal.
• Deci, ce încercați să spuneți? Că nu ar trebui să ' să nu vorbim despre ideal, pentru că nimic din lume nu este ideal ..?
• @placeholder: Dacă aveți o problemă cu Wikipedia, luați-o cu ei, nu aici.
• @RaghunathV: Nu ' nu uitați că, cu logica CMOS, sarcina este în primul rând capacitivă. Fanout se referă, de asemenea, la obținerea rezultatului corect în timpul specificat .
• @RaghunathV Nu, idealitatea este foarte utilă, pentru a vă gândi la care este funcționalitatea de bază. O poartă logică perfectă nu poate exista, articolul de pe Wikipedia este o prostie și bănuiesc că ' ați fi mai capabil să scrieți ceva mai bun. Caracteristicile " mai puțin decât perfecte .. " sunt cele care permit tranzistorului să Existe , iar tranzistoarele au deja un număr limitat capacitatea de unitate care în CMOS este o problemă cu sincronizarea . Rețineți cu atenție utilizarea idealului și a perfectului.