팬 아웃(Fan-out)이란?

 

 

 

안녕하세요. 취업한 공대누나입니다.

오늘은 팬아웃에 대해 공부해 보도록 하겠습니다.

학부생 때 배웠던 것도 같은데 히얀하게 기억이 하나도 나지 않더라구요.

회사 다니면서 초반에 팬 아웃을 신경써야 될거야 라고 상사 분 한명이 말씀해주셔서

팬아웃이 뭐였지 하고 찾아보고 공부했던 기억이 나서 다시 정리를 해보게 되었습니다.

 

 

1. Fan out이란?

 

Fan out이란 논리 회로에서 하나의 논리 게이트의 출력이

얼마나 많은 논리 게이트 입력으로 사용되었는지를 나타내는 말입니다.

 

일반적으로 디지털 회로에서 널리 사용되는 TTL이나 CMOS와 같은 표준 논리소자들은 

1개의 출력 신호에 접속할 수 있는입력 신호의 수에 제한이 있습니다.

출력단에 최대로 흐를 수 있는 전류가 제한되어 있기 때문입니다.

 

팬 아웃이 크다는 말은 하나의 출력이 많은 논리 게이트의 입력으로 사용될 수 있다는 것을 말합니다.

팬 아웃이 너무 크면 무리가 많이 가거나 신호가 제대로 전달되지 않을 수도 있습니다.

 

팬 아웃을 초과하여 부하를 접속하게 되면 출력 전류가 과대하여 출력단의 회로가 소손될 수 있고

그 정도가 덜 하다면  그 다음 입력단에 입력되는 신호의 논리 상태를 보장할 수 없게 됩니다.

그래서 우리가 원하는 신호를 전달할 수 없게 되는 것입니다.

나는 1을 전달 했는데 레벨이 다운되서 1로 인식 못하면 제품의 오동작을 일으킬 수 있습니다.

 

TTL은 출력이 High일 때에는 출력단에서 전류가 흘러나가 다음 입력단 회로로 들어가게 됩니다.

그리고 이를 Source current라고 부릅니다.

출력이 Low일 때에는 입력단에서 전류가 흘러나와 출력단 회로로 들어오게 됩니다.

부하측에서 전류가 거꾸로 들어가게 되는 것이고 이를 Sink current라고 부릅니다.

 

예를 들어서 소자의 데이터 시트에 위와 같이 나와있다고 생각해보겠습니다.

그럴 때 Fan out은 위와 같이 계산 되며 이는 출력단에 10개까지 부하로 접속할 수 있다는 것을 말합니다.

 

이것은 일반적인 표준 TTL 소자이고 LS TTL소자 같은 경우 표준 TTL과는 조금 다릅니다.

자세한 사양은 데이터시트를 봐야 알겠지만 같은 LS TTL끼리 접속하게 될 경우

Fan out이 20정도 된다고 합니다.

 

*LS TTL (Low Power Schottky TTL) : 저전력 쇼트키 TTL, 저전력 소비용으로 사용된다.

 

 

그렇다면 팬아웃을 초과하여 부하를 접속하게 될 경우에는 어떻게 해야 할까요?

 

중간에 출력 전류이 용량이 큰 버퍼를 따로 사용하거나,

여러개의 버퍼를 사용하여 부하를 분산시키면 됩니다.

 

 

 

내용 참조 : ebook.pldworld.com/_eBook/%EC%9C%A4%EB%8D%95%EC%9A%A9%EA%B5%90%EC%88%98/Tnote03.pdf

 

설계할 때 한 번을 제외하고는 크게 팬 아웃을 신경 써 본 적이 없는 것 같습니다.

운이 좋게도 항상 동작이 잘 됐었네요.

조금 더 꼼꼼한 엔지니어가 되어야 겠습니다.