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扇出

扇出(fan-out)是一个定义单个逻辑门能够驱动的数字信号输入最大量的专业术语。大多数的TTL逻辑门能够为10个其他数字门或驱动器提供信号。所以,一个典型的TTL逻辑门有10个扇出信号。

介绍

在一些数字系统中,必须有一个单一的TTL逻辑门来驱动10个以上的其他门或驱动器。这种情况下,被称为缓冲器的驱动器可以用在TTL逻辑门与它必须驱动的多重驱动器之间。这种类型的缓冲器有25至30个扇出信号。逻辑反向器(也被称为非门)在大多数数字电路中能够辅助这一功能。

软件工程中的定义:该模块直接调用的下级模块的个数。在面向对象编程中,扇出应用于继承。

在仿真软件powerPCB中,贴片芯片管脚走线总是从元件层走线,必要的时候打孔进入内层信号层,这种从贴片管脚往其他方向引线的方式就叫做“扇出”。

software:

在软件设计中,扇入和扇出的概念是指应用程序模块之间的层次调用情况。

按照结构化设计方法,一个应用程序是由多个功能相对独立的模块所组成。

扇入:是指直接调用该模块的上级模块的个数。扇入大表示模块的复用程度高。

扇出:是指该模块直接调用的下级模块的个数。扇出大表示模块的复杂度高,需要控制和协调过多的下级模块;但扇出过小(例如总是1)也不好。扇出过大一般是因为缺乏中间层次,应该适当增加中间层次的模块。扇出太小时可以把下级模块进一步分解成若干个子功能模块,或者合并到它的上级模块中去。

设计良好的软件结构,通常顶层扇出比较大,中间扇出小,底层模块则有大扇入。

扇出 - PCB设计中的扇出

PADS中进行自动扇出

PCB扇出(fanout)与数字系统中的概念不同,它可以说指的是一个过程,也就是将某个元器件引脚走出一小段线,再打一个过孔结束(这个过孔通常会连接到平面层,当然也可以是信号线)的这个过程。扇出的概念也许有些初学者并不熟悉,但实际上,每个画双面及以上板层的工程师都在用扇出的功能,特别是在旁路电容元器件上用得特别多,通常是手动扇出(也就是手动打孔的意思),但是对于某些特殊的封装(如BGA),密度大,引脚众多时,使用自动扇出的优势就非常明显了,速度快、整齐,深受广大资深工程师的“喜爱”:-),右图为实际PCB设计中两种BGA扇出的模式,实际上还有很多种,根据具体情况工程师可以去选择,但这并不是主要问题之所在。

下面主要针对BGA这种“怪物”讲讲如何在Pads中使用自动扇出。需要注意的是:Pads系统中的自动扇出功能只会在Pads Router中有效,因此你必须进入PADS Router才能进行如下所示的操作。

步骤

好了,言归正传,Let's get started it!

首先设置Fanout参数。选择我们需要进行扇出的BGA(或其它)封装,右击后选择弹出菜单中的Properties即可进入如右下图所示的Component Properties对话框,切换到Fanout选项卡,这里就是我们可以量身定制Fanout类型之处。

其中Create fanouts中表示对哪些网络引脚进行fanout,这里我们为了完整显示,将所有都勾选上,你也可以按需求选择。

Placement of via fanout for中三个标签项表示fanout的模式,工程师们可以改变后,查看Preview中的效果再选择合适的模式,这里我们如图所示。然后点击OK即可

在PADS Router中,选中刚才已经设置过参数的BGA封装,右击后选择Fanout命令即可完成,此时应如图bga_fanout_Xpattern所示。

扇出失败几乎每个工程师都会遇到,以下几种情况可供参考:

1)过孔大小不合适,如太大

2)选择了允许在pad上打孔,扇出操作后好像没成功,实际上已经完成了,只不过由于过孔与pad大小差不多且打在了pad上,从而导致设计者误认为没有完成。

3)安全间距不适合

有人可能会想:Fanout栅格对扇出会有影响,但实际上自动扇出是不会受到该参数的约束

参考资料


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