十四、数字电路速度
（上节课，做了一个电路，是关于一对反相器的，并且第一个反相器的输出很奇怪，的确和我们目前所见过的都不太一样，缓慢爬升，以那个为契机我们开始学习RC电路，今天的主题是“数字电路速度”。我们会探讨决定这个速度的基本因素，它是由RC延迟导致的，这节课结束时，我会给你两个数字，你们能通过观测从电路中找到它们，把它们相乘，你就能对电路的速度有个很好地把握了，这是很神奇的，来一个简短的复习，我们说，为了理解类似这样的东西，我们要建立RC电路的基本模型。我建立的是一个很简单的模型，我们知道电容在直流状态下相当于开路）。（当电源电压Vi大于电容初始电压Vo，电容两端电压将充电至电源电压Vi，直至不变。当电源电压Vi小于电容初始电压Vo时，电容电压将下降至电源电压Vi，直至不变）。（电容两端电压波形不是e^(-t/RC)就是1-e^(-t/RC)。现在你们应该有点明白那条曲线是如何产生的了，我们会发现反相器的延迟是很典型的RC延迟，这里是从电容初始电压零开始，直至某个电压不变）
（现在我会教你们一个直观的多的方法，这个方法不需要解微分方程，我这么做的原因是大部分有经验的电路设计者，并不会每次看到RC电路就坐下来写微分方程，他们可以通过观察画出波形，一旦我告诉你们怎么用直觉，它会变得很简单，在接下来的课程中我会给你们展示很多例子，最初我会推导并建立基础，之后讲述用直觉判断方法，至少能够有效地检查答案）。（我来告诉你们他是怎么做的，假设电路和以前一样vi,R,C，电容初始电压是V0，输入电压是个阶跃电压）。（我们知道电容从V0开始变化的，在输入端没有脉冲或无穷过渡，所以电容从V0开始变化，又从电容基本特性得知，在很长一段时间后。在稳态下，这就是直流电源电压，如果你施加直流，而这里是电容，在很长的一段时间之后电容就相当于开路，所以你有两点后，V0和很久之后的Vi，我之前告诉你过你们RC电路有两种波形，你要做的就是二选一，好了，完成了这是一个指数上升，表达式是1-e^(-t/(RC))。所以我们知道Vc和-t/(RC)，它具有这个形式，所以表达式中肯定有这项，并且我从V0出发。首先要知道曲线的形式，然后匹配一个符合这个形式的表达式）
（在这节课结束后，我将彻底地解释这个小电路，即用一个反相器驱动另一个反相器，这是结点A，这是反相器X，这是结点B，我将用这个方法计算一个上升过度的延迟值，上升延迟我们称为Tr，我们也会计算一个下降延迟Tf，记得么，这是输入，它下降得很快，这是建立数字电路的最基本的计算，神奇之处在于，这样简单的东西，却在设计甚至是最复杂的电路时获得延迟概念的需要，我接下来画出等效电路图）。（这里接近于0，因为，至少在实验室中我们看到反相器的导通电阻和Rl相比是非常非常小的，所以这里实际上是0，那么延迟是什么？我说过我们对两种延迟感兴趣，一种是上升延迟，延迟就是从0开始经过了多少时间输出达到了有效的1，电压在多少时我可以说瞬态响应到了逻辑1呢？取决于规定，Voh）。（有趣的是根据这个模型，反相器X的延迟，同时取决于这个反相器和它驱动的反相器的参数，取决于它所处的环境）。（如果是瞬时上升，那么上身延迟就是0，这是我们在学电容之前一直采纳的模型，让我们来计算这个值，我可以画出计算上升延迟的等效电路，等效电路看起来是这样的，注意简单起见，MOS管的导通电阻远小于Rl，所以B节点初始电压为0，Vi=Vs，所以Vb=0+Vs(1-e^(-t/(RC)))）。（相信我，当Intel研发微处理器时，或者博通做它的线缆调制解调器芯片时，他们必须用电脑或者工具计算芯片上每一个子电路的延迟时间）
（短路电压源看电阻，所以我这样看进去，短路电压源，得到Rl和Ron并联，因为这里短路到地了，所以Rth=Rl和Ron并联，Vth是这里开路的电压，Vth=Vs*(Ron/(Ron+Rl))，记住在6.002中，你们会一次又一次地在各种类型的电路中看到戴维南，分压器，分流器，串联电阻，并联电阻，RC电路之类，所以如果你记住了这10到15种直觉模式，那你基本上可以应付自如了）
十五、存储和状态
（今天我将将一个简单的RC网络应用，并扩展到MOS存储器系统中，为了把所有内容连接起来，我们将回到我们讨论的基本电路上，我们回顾一下，一个典型的RC电路，输入电压是t的函数）。（我们如何存储逻辑状态） |
