گنجایش خروجی

در الکترونیک دیجیتال، گنجایش خروجی یا پهنای خروجی (Fan-out) برای یک گیت منطقی عبارت است از تعداد ورودی‌های گیتی که خروجی یک گیت به آن متصل است. در بیشتر طراحی‌ها، گیت‌های منطقی به هم متصل شده‌اند تا مدارهای پیچیده‌ای را شکل دهند. در حالی که بیش از یک خروجی گیت منطقی به هیچ ورودی اتصال نیافته است، معمول است که یک خروجی به چنیدن ورودی متصل شود. تکنولوژی به کار رفته در طراحی گیت‌های منطقی معمولا این امکان را فراهم آورده است که یک خروجی از یک گیت منطقی به چندین ورودی بدون نیاز به مدارهای کمکی متصل شود. بیشینه گنجایش خروجی یک خروجی ظرفیت هدایت آن را می‌سنجند که عبارت است از: بیشترین تعداد ورودی گیت‌ها از یک نوع که خروجی این گیت می‌تواند به طور امن متصل شود.

رویکرد عمومی

حداکثر گنجایش خروجی برای یک خانواده از گیتهای منطقی معمولا در دیتاشیت (datasheet) آن قطعه بیان می‌شود. این محدودیت با این فرض هستند که قطعه‌هایی که از خروجی این گیت به عنوان ورودی استفاده می‌کنند از همین خانواده هستند.

در صورتی که دوگونهٔ متفاوت (از دو خانوادهٔ متفاوت) از قطعات منطقی به هم متصل باشند، نیاز به تحلیل پیشرفته تری از گنجایش خروجی یا گنجایش ورودی (fan-in) است. برای هر خانواده از گیت‌های منطقی، به طور کلی یک ورودی "استاندارد" توسط سازنده با حداکثر جریان‌های ورودی در هر سطح منطقی تعریف می‌شود، و پهنای خروجی برای یک خروجی به عنوان تعداد این ورودی‌های استاندارد که می‌توانند در بدترین حالت راه اندازی شوند، محاسبه می‌شود. (بنابراین، محتمل است که یک خروجی بتواند در واقع تعداد بیشتری ورودی را در مقایسه با آن چیزی که در گنجایش خروجی آمده است راه‌اندازی کند). در نهایت، اینکه یک وسیله گنجایش خروجی به منظور راه اندازی یک مجموعه از ورودی‌ها را دارد از طریق جمع کردن حداقل جریان قابل قبول برای آن ورودی‌ها، که در datasheet آن قطعات آمده است، محاسبه می‌شود.

برای محاسبهٔ گنجایش خروجی دو روی تحلیل دی‌سی (DC) و تحلیل ای‌سی (AC) وجود دارد. وقتی که نیاز به تغییر سیگنال با سرعت بالا باشد، امپدانس ای‌سی خروجی، ورودی‌ها، و رساناهای موجود در بین ورودی و خروجی می‌تواند به طور قابل توجهی ظرفیت فعال‌سازی (drive capacity) خروجی را به طور قابل توجهی کاهش دهد، و در این موارد تحلیل DC ممکن است کافی نباشد.

راه‌های افزایش گنجایش خروجی

برای افزایش گنجایش خروجی می‌توان این مسئله را از همان ابتدا در طراحی در نظر گرفت یا این که در مدارهای از بافر‌های میانی استفاده نمود.