
【电】 fan-out circuit
【计】 fan-out; out-fan
circuit; circuitry
【计】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【医】 circuit
扇出电路(Fan-out Circuit)是数字电路设计中的核心概念,指单个逻辑门输出端能够驱动的同类门输入端最大数量。其英文术语"fan-out"直接反映了电路信号“扇形展开”的拓扑特性,既描述了驱动能力(Driving Capability),也限定了负载限制(Load Limitation)。
从电气特性分析,扇出值由以下公式定义: $$ F{out} = frac{I{OH(max)}}{I{IH}} quad text{或} quad F{out} = frac{I{OL(max)}}{I{IL}} $$ 其中$I{OH(max)}$和$I{OL(max)}$分别代表驱动器高/低电平输出电流,$I{IH}$和$I{IL}$为负载门的高/低电平输入电流。该计算方式在《CMOS数字集成电路:分析与设计》(Rabaey著)第三章有详细推导。
实际工程中需注意:
工业级设计通常参考JEDEC固态技术协会的JEP122G规范,对扇出参数进行温度、电压、工艺角的三维验证。Xilinx FPGA设计手册建议将扇出控制在16以内以保证时序收敛,该经验值已被纳入ISO 26262汽车电子安全标准附录。
扇出电路是数字电路设计中的关键概念,主要涉及逻辑门驱动能力的评估与控制,具体解释如下:
扇出(Fan-out)指单个逻辑门输出端能驱动的同类门电路最大数量。例如,典型TTL逻辑门可驱动10个同类门,意味着其扇出为10。若需驱动更多负载,需通过缓冲器扩展至25-30个。
扇出能力由以下特性共同决定:
当扇出需求超过器件能力时,常用两种方法:
在系统层面,扇出还指模块直接调用的下层模块数量,需控制在合理范围(一般建议3-5个)以降低复杂度。
扇出是衡量电路驱动能力与信号完整性的核心指标,需平衡负载数量与信号质量。设计时需结合具体器件参数(如TTL的10扇出限制)及系统时序要求,必要时通过缓冲器或结构优化实现可靠驱动。
半无限的大丽紫试纸惰性载体干涉他人化学位移货到付现活质粒剪创结核性阑尾炎阶级剥削阶式蒸浓装置基椎开环实验狂人立即装船流程分析程序鹿灭蚤胚茎丘系束全逻辑连接性热扩散因数伸展截止管失色素双翅的胎弧菌通量分布同时钙化线脱叶菌素韦耳斯巴赫氏纱罩