CMOSのファンアウト

【初心者向け】CMOSのファンアウトについて解説します!

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困っている人

CMOS-ICを使用する中で、ファンアウトという用語をよく耳にする。
ファンアウトって何?

こんな疑問を解消します。

CMOSのファンアウトとは、『CMOSの出力1端子に対して接続可能なCMOSの入力端子数』です。

複数のICを接続する場合、必ずファンアウトを確認する必要があります。

 
そこで今回は、『CMOSのファンアウト』について解説していきます!
 

本記事の内容・ CMOSとは
・ CMOSのファンアウト
・ CMOSのファンアウト算出例
・ CMOSの関連知識

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CMOSとは

電子回路
CMOSとは、『PチャネルとNチャネルのMOSFETを相補的に組み合せたデジタル回路』であり、多くの電子回路で利用されています。

「Complementary Metal Oxide Semiconductor」を略しており、以下の特徴があります。

CMOSの特徴

・電源は3V ~ 16V

・電源が『Vdd』と定義される

・ノイズに強い

・消費電力が小さい(発熱が小さい)

 
とりあえず、以上の特徴を頭に入れておきましょう。

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もっぷ

CMOSの基礎知識を得たい方は、下記をご覧ください。

★【初心者向け】CMOSとは?簡単に解説します!

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CMOSとは何か
 

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もっぷ

では早速、「CMOSのファンアウト」について説明していきます。

 

CMOSのファンアウト

CMOSのファンアウト
ファンアウトとは、『CMOSの出力1端子に対して接続可能なCMOSの入力端子数』です。

データシート記載の負荷容量(信号遅延に影響しない程度の負荷)と、接続するCMOSの入力容量をもとに算出することができます。

ファンアウトの算出

ファンアウト = 負荷容量 / 入力容量

 
CMOSには電流が流れないため、電流ではなく容量によってファンアウトが決まります。

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もっぷ

ファンアウトを超える容量を接続すると波形がなまり,伝搬時間が遅くなってしまいます。

ちなみに、TTLの場合は「ICの入出力電流」をもとに算出します。

 
TTLについては、以下の記事で紹介してるため、ぜひご覧ください。
 
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TTLの意味やレベル
 

CMOSのファンアウト算出例

CMOSのファンアウト算出例
では、具体的に計算してみましょう。

【前提条件】

負荷容量 = 20pF

入力容量 = 10pF

【ファンアウト算出結果】

ファンアウト = 20pF / 10pF = 2

 

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もっぷ

以上のように、計算自体はすごく簡単です。

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CMOSの関連知識

電子回路
CMOSのファンアウトを理解できたら、下記も覚えておくことをオススメします。

CMOSの関連知識

・CMOSのレベル

 
上記は、『CMOSを扱う上で必須の知識』です。

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もっぷ

何を示すかイメージできなかった方は、ぜひ下記をご覧ください。

★【初心者向け】CMOSのファンアウトについて解説します!

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CMOSレベル
 

CMOSのファンアウトまとめ

まとめ
いかがでしたでしょうか。

電子回路を扱う上で『CMOSのファンアウト』は必須の知識です。

ファンアウトについて、しっかりと理解しておきましょう。

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