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
・ まとめ
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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

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。
 
関連記事 【初心者向け】TTLの「意味」や「レベル」について解説します!
 
 

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。

 

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。

この記事が、皆様のお役に立てば幸いです。

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