論理素子のfan_in.fan_outは何によって定義されるのか、その値はなにを意味するのか。正常な

論理素子のfan_in.fan_outは何によって定義されるのか、その値はなにを意味するのか。正常な回路動作のためには何に気をつければ良いか ということを教えて欲しいです。また、なにか参考になりそうなサイトがあれば紹介してください。

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2021/06/07 23:33

fan-in,fan-out なんて懐かしいなぁ。

ロジックICが出回り始めた1970年代の言い方ですね。
まず当時の代表的なロジックICであるSN74シリーズで言います。1つの出力端子にいくつの入力を接続できるか、というのをfan-outと言っていました。出力容量はHレベルが400μAの流れ出し、Lレベルが16mAの吸い込みです。
通常の入力端子はHレベルが40μAの流れ込み、Lレベルが1.6mAの流れ出しです。
よって1つの出力端子で10個の入力を駆動できることになります。この場合の出力パワーのことを fan out 10 と言っていました。
入力は一般に40μＡ/1.6mAですがチップ内で2つ、3つの入力に接続してあるものがあります。その分駆動パワーが多く必要なわけで何倍必要であるかの倍数を fan in と言います。一般のゲート入力などは fan in 1 ですがフリップフロップのCK入力やset、reset入力は fan in 2 が多かったと思います。なお fan in は Load Factor とも言っていました。

ロジックICがSN74シリーズだけならこれで良かったのですが高速タイプの74Hや74Sが、さらに低電力の74Lや74LSが出回るとこれらが混在したときに fan out とか fan in の数え方では間に合わなくなります。74LSで74Hを駆動する時にはどう数えれば良いの？となるのです。mAで考えておくと間違いないですから現在では fan out、fan in での数え方は廃れてしまったと思います。

この回答へのお礼

すごく詳しい説明ありがとうございました。とても参考になりました！

お礼日時：2021/06/08 18:18

No.4 回答者： Wabu_478 回答日時： 2021/06/08 02:55

fan.in

その素子の入力電流は、通常の素子の入力電流に比べ何倍か。

fan.out
その素子の許容できる出力電流は、通常の素子の入力電流に比べ何倍か。

気をつければ良いこと
fan.inの合計がfan.out以下であること。

要するに1個の出力端子を複数の入力端子に接続するときに駆動できるかの計算を簡単にするための指数です。

TTLと呼ばれるICがデジタルICの主流だった50年くらい昔の技術です。現代の主流であるC-MOS ICには全く当てはまりません。参考になるサイトもないでしょう。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2021/06/07 23:22

ファンイン=一個の論理素子の入力端子数

ファンアウト=論理素子の一個の出力端子が駆動可能な入力端子数。

注意事項。

大きなファンインの論理素子は遅い傾向があるので注意。
#でも総合的には速くなることが多い。

ファンアウトを越えてのタコ足は厳禁。

No.1 回答者： yucco_chan 回答日時： 2021/06/07 22:57

例えばLS TTL の入力電流（Iil）は、0.4mAで

これをfan_in＝１とします。
出力電流（Iol）は、８ｍAで、0.4mAの20倍なので、
fan_outは」２０になります。
すなわち、fan_outは、何個までのLS TTLを接続（駆動）できるかを
意味します。