Fan in Fan out problem

El ventilador de salida es un factor muy importante porque cuando la carga supera al ventilador de salida, la compuerta no podrá conducir la carga a la corriente designada. Este extracto de wiki explica esto mejor,

  

Una compuerta lógica perfecta tendría una impedancia de entrada infinita y una impedancia de salida nula, permitiendo que una salida de compuerta accione cualquier número de entradas de compuerta. Sin embargo, dado que las tecnologías de fabricación en el mundo real presentan características menos que perfectas, se alcanzará un límite donde una salida de compuerta no puede conducir más corriente a las entradas de compuerta subsiguientes; al intentar hacerlo, la tensión cae por debajo del nivel definido para el nivel lógico en ese cable, causando errores.

     

El abanico de salida es simplemente el número de entradas que se pueden conectar a una salida antes de que la corriente requerida por las entradas exceda la corriente que puede entregar la salida mientras se mantienen los niveles lógicos correctos.

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Considere una puerta lógica práctica con salida = '1'. Esto se puede modelar como una fuente de voltaje \ $ V_ {O} \ $ en serie con una resistencia (\ $ R_O \ $) (el equivalente de thevnin). Para una puerta ideal \ $ R_O \ $ será cero.

Cuando una puerta lógica está conectada a la salida de esta puerta, la entrada de esa puerta comienza a extraer una pequeña corriente \ $ I_ {in} \ $ desde la puerta de entrada. Ahora el voltaje obtenido en la entrada de la compuerta del receptor es $$ V_ {in} = V_ {O} - I_ {in} R_O $$ Cuando N tales puertas están conectadas, entonces, $$ V_ {in} = V_ {O} - N \ times I_ {in} R_O > V_ {IH} \ tag1 $$

Para detectar la entrada como lógica '1', el receptor debe recibir un voltaje mayor que \ $ V_ {IH} \ $. Pero a medida que N continúa aumentando \ $ V_ {in} \ $ disminuye y por algún valor de N (mayor que fan_out de la puerta de entrada), \ $ V_ {in} \ $ caerá por debajo de \ $ V_ {IH} \ $ de la puerta del receptor. Entonces, la salida '1' no puede ser detectada como '1' por el receptor.

En otras palabras, para cualquier puerta existe un valor máximo de corriente, \ $ I_ {Omax} \ $, que puede ser fuente (o hundimiento) de manera que la tensión del terminal caiga en el rango permitido (margen de ruido). Una compuerta de este tipo puede conducir un máximo de N compuertas en cada dibujo, una corriente de \ $ I_ {in} = I_ {Omax} / N \ $. Conectar más puertas puede hacer que las puertas del receptor reciban false niveles lógicos.