多扇出电路

1. 扇出系数反映了门电路的什么能力

扇出系数反映了门电路的负载能力。

扇入系数是指门电路允许的输入端数目。一般门电路的扇入系数Nr为1--5，最多不超过 8。若芯片输入端数多于实际要求的数目，可将芯片多余输入端接高电平（+5V）或接低电平（GND）。

扇出系数是指一个门的输出端所驱动同类型门的个数，或称负载能力。一般门电路的扇出系数Nc为8，驱动器的扇出系数Nc可达25，Nc表征了门电路的负载能力。

门电路输入：

“门”是这样的一种电路：它规定各个输入信号之间满足某种逻辑关系时，才有信号输出，通常有下列三种门电路：与门、或门、非门（反相器）。

从逻辑关系看，门电路的输入端或输出端只有两种状态，无信号以“0”表示，有信号以“1”表示。也可以这样规定：低电平为“0”，高电平为“1”，称为正逻辑。

反之，如果规定高电平为“0”，低电平为“1”称为负逻辑，然而，高与低是相对的，所以在实际电路中要先说明采用什么逻辑，才有实际意义。

2. 什么是扇出

当时都没有听过这个词，结果很茫然。后来工作中用到了CPLD，逐渐了解到扇出的概念，但是很笼统，只知道是输出驱动的问题。由于CPLD只是用于光电编码器的4倍频可逆计数，然后通过一种RAM的读写方式送给单片机，速度不高，并没有出现这个问题，所以也就一直没有深究这个问题。今天一时兴起，了一下“扇出”，搜到了一个blog，上面好多人给出了比较详细的解释，看完之后觉得受益匪浅，决定记录下来。 扇出的能力主要是由管子的静态特性和动态特性来决定。所谓的静态特性，就是前一级的管子对后级的直流电流驱动能力，而能使其稳定工作于Q点，就是其电阻性的表现，也叫DC-Load; 而 动态特性是指电路对于电压切换速度方面的需求（就是高低电压互相切换的速度）。因为无论是线上还是管子本身都有一个等效的容值，这个速度就是电容的充放电时间，也就是RC常数。这时表现为容性，也叫AC-Load.当扇出数超过某个值的时候，电压的切换速度已经不能满足系统的要求。静态特性与动态特性同时对管子起作用，但是一般考虑起主要作用的那个。对于TTL器件来说，一般考虑的是静态的特性，也就是有多大的电流驱动能力。而对于Mos器件来说，如果后面驱动的也是Mos管的话，因为流过后级管子的电流就是管子的漏电流，这个电流极小，因此可以忽略不计。因而可以认为其后级的输入电阻是无穷大的，所以一般不考虑其静态特性，而考虑其动 态特性，也就是电容性。 而MOS管上升与下降时间的延迟(RC常数)主要考虑两个因素：一是R,就是开门管子(ON-transistor,这个我不知道怎么表达)的等效 电阻，二是C，后级的等效电容。因为组成反向器的两个MOS管在开关的时候使用不同的NP沟道，这两个沟道的阻值是不同的，因而造成了上升时间和下降时间的不同，上升时间会长一点，而下降时间会比较短。）

3. TTL与非门电路参数中的扇出系数,是指该门电路能驱动什么的电路数量

该门来电路能驱动同类门电路的数量。源

与非门电路是由与门电路和非门电路结合组成的，与门电路的特性是只有当所有的输入都为高电平时，才有信号输出的的电路叫与门电路，所谓非门电路，实际上是一个共发射极开关放大器。

当输入端至少有一个接为低电平时，输出Uo则为高电平，T1→处于深度饱和状态，T2→处于截止状态，T4→处于放大状态，T5→处于截止状态，由此可见电路的输出与输入之间满足TTL与非门电路的逻辑关系，（F=AB）。

(3)多扇出电路扩展阅读：

注意事项：

通常基本的TTL门电路，其扇出数约为10 ，而性能更好的门电路的扇出数最高可达30～50。一般TTL器件的数据手册中，并不给出出数 ，而须用计算或用实验的方法求得，并注意在设计时留有余地，以保证数字电路或系统能正常地运行。

通常输出低电平电流IOL大于输出高电平电流IOH，NOL不等于NOH，因而在实际工程设计中，常取二者中的最小值。

4. 集成电路中，反相器 为什么能增大驱动能力

驱动能力一般用“扇出”表示，意思就是单个逻辑门能够驱动（后面级联）的数字信号输入的最大个数。

例如一个CMOS反相器（后面简称inv）的输出端最多能给其他5个逻辑门提供输入而没有失真，那么它的扇出就是5.

而并不是像1楼说的那样“一个”inv的扇出大。就是说扇出大小和具体“哪个”门是没有关系的。
驱动能力的大小是和那个逻辑门（如反相器--是结构最简单的门）的尺寸相关的，尺寸就是NMOS和PMOS的宽长比(W/L)。如果两个inv，按照对称设计PMOS和NMOS 的宽长比之比为2：1，那么一个inv的NMOS的（W/L）为1，另一个（W/L）为5，则后者的驱动能力就是前者的5倍。

因此，并不是像你问的那样，为什么inv可以增大驱动能力。
只能说，大尺寸的inv有大的驱动能力，小尺寸的inv的驱动能力依然不行。其实所有其他逻辑门都是可以通过增加尺寸而提升驱动能力的，只不过inv结构最为简单，而且两个inv级联即可恢复原信号，所以才经常使用inv来增大驱动能力。