多扇出電路

1. 扇出系數反映了門電路的什麼能力

扇出系數反映了門電路的負載能力。

扇入系數是指門電路允許的輸入端數目。一般門電路的扇入系數Nr為1--5，最多不超過 8。若晶元輸入端數多於實際要求的數目，可將晶元多餘輸入端接高電平（+5V）或接低電平（GND）。

扇出系數是指一個門的輸出端所驅動同類型門的個數，或稱負載能力。一般門電路的扇出系數Nc為8，驅動器的扇出系數Nc可達25，Nc表徵了門電路的負載能力。

門電路輸入：

「門」是這樣的一種電路：它規定各個輸入信號之間滿足某種邏輯關系時，才有信號輸出，通常有下列三種門電路：與門、或門、非門（反相器）。

從邏輯關系看，門電路的輸入端或輸出端只有兩種狀態，無信號以「0」表示，有信號以「1」表示。也可以這樣規定：低電平為「0」，高電平為「1」，稱為正邏輯。

反之，如果規定高電平為「0」，低電平為「1」稱為負邏輯，然而，高與低是相對的，所以在實際電路中要先說明採用什麼邏輯，才有實際意義。

2. 什麼是扇出

當時都沒有聽過這個詞，結果很茫然。後來工作中用到了CPLD，逐漸了解到扇出的概念，但是很籠統，只知道是輸出驅動的問題。由於CPLD只是用於光電編碼器的4倍頻可逆計數，然後通過一種RAM的讀寫方式送給單片機，速度不高，並沒有出現這個問題，所以也就一直沒有深究這個問題。今天一時興起，了一下「扇出」，搜到了一個blog，上面好多人給出了比較詳細的解釋，看完之後覺得受益匪淺，決定記錄下來。 扇出的能力主要是由管子的靜態特性和動態特性來決定。所謂的靜態特性，就是前一級的管子對後級的直流電流驅動能力，而能使其穩定工作於Q點，就是其電阻性的表現，也叫DC-Load; 而 動態特性是指電路對於電壓切換速度方面的需求（就是高低電壓互相切換的速度）。因為無論是線上還是管子本身都有一個等效的容值，這個速度就是電容的充放電時間，也就是RC常數。這時表現為容性，也叫AC-Load.當扇出數超過某個值的時候，電壓的切換速度已經不能滿足系統的要求。靜態特性與動態特性同時對管子起作用，但是一般考慮起主要作用的那個。對於TTL器件來說，一般考慮的是靜態的特性，也就是有多大的電流驅動能力。而對於Mos器件來說，如果後面驅動的也是Mos管的話，因為流過後級管子的電流就是管子的漏電流，這個電流極小，因此可以忽略不計。因而可以認為其後級的輸入電阻是無窮大的，所以一般不考慮其靜態特性，而考慮其動 態特性，也就是電容性。 而MOS管上升與下降時間的延遲(RC常數)主要考慮兩個因素：一是R,就是開門管子(ON-transistor,這個我不知道怎麼表達)的等效 電阻，二是C，後級的等效電容。因為組成反向器的兩個MOS管在開關的時候使用不同的NP溝道，這兩個溝道的阻值是不同的，因而造成了上升時間和下降時間的不同，上升時間會長一點，而下降時間會比較短。）

3. TTL與非門電路參數中的扇出系數,是指該門電路能驅動什麼的電路數量

該門來電路能驅動同類門電路的數量。源

與非門電路是由與門電路和非門電路結合組成的，與門電路的特性是只有當所有的輸入都為高電平時，才有信號輸出的的電路叫與門電路，所謂非門電路，實際上是一個共發射極開關放大器。

當輸入端至少有一個接為低電平時，輸出Uo則為高電平，T1→處於深度飽和狀態，T2→處於截止狀態，T4→處於放大狀態，T5→處於截止狀態，由此可見電路的輸出與輸入之間滿足TTL與非門電路的邏輯關系，（F=AB）。

(3)多扇出電路擴展閱讀：

注意事項：

通常基本的TTL門電路，其扇出數約為10 ，而性能更好的門電路的扇出數最高可達30～50。一般TTL器件的數據手冊中，並不給出出數 ，而須用計算或用實驗的方法求得，並注意在設計時留有餘地，以保證數字電路或系統能正常地運行。

通常輸出低電平電流IOL大於輸出高電平電流IOH，NOL不等於NOH，因而在實際工程設計中，常取二者中的最小值。

4. 集成電路中，反相器 為什麼能增大驅動能力

驅動能力一般用「扇出」表示，意思就是單個邏輯門能夠驅動（後面級聯）的數字信號輸入的最大個數。

例如一個CMOS反相器（後面簡稱inv）的輸出端最多能給其他5個邏輯門提供輸入而沒有失真，那麼它的扇出就是5.

而並不是像1樓說的那樣「一個」inv的扇出大。就是說扇出大小和具體「哪個」門是沒有關系的。
驅動能力的大小是和那個邏輯門（如反相器--是結構最簡單的門）的尺寸相關的，尺寸就是NMOS和PMOS的寬長比(W/L)。如果兩個inv，按照對稱設計PMOS和NMOS 的寬長比之比為2：1，那麼一個inv的NMOS的（W/L）為1，另一個（W/L）為5，則後者的驅動能力就是前者的5倍。

因此，並不是像你問的那樣，為什麼inv可以增大驅動能力。
只能說，大尺寸的inv有大的驅動能力，小尺寸的inv的驅動能力依然不行。其實所有其他邏輯門都是可以通過增加尺寸而提升驅動能力的，只不過inv結構最為簡單，而且兩個inv級聯即可恢復原信號，所以才經常使用inv來增大驅動能力。