数字电路研究的是直流信号还是交流信号

一、说明
数字电路主要研究的是直流信号，而不是交流信号。虽然在某些场景也会
涉及到交流特性，比如高速数字电路的信号完整性分析。

二、数字电路的本质是逻辑状态跳变
1.数字信号只有两个稳定状态，高电平和低电平。
2.信号在传输或者处理的过程中是跳变的直流电平，在稳态下电压是不变的。
3.在理想和稳态分析下，数字电路只是涉及电平跳变，是直流电压的切换和组合。
4.在信号边沿跳变的过程中，电平不是瞬间改变，会引起：

过冲（overshoot）

串扰（crosstalk）

反射（reflection）

地弹（ground bounce）

三、数字电路研究直流信号部分
1.数字电路研究直流信号主要关注的是逻辑电平和稳态
2.电源设计
电源电压（V_DD、V_SS）是直流

电压电平规范（如TTL、CMOS标准电平）

电平迁移电路（Level Shifter）处理直流偏置

上拉/下拉电阻、静态功耗等是基于直流分析的

四、研究交流信号的部分
1.关注跳变的过程与高速效应
2.虽然逻辑信号本身是直流的，但是跳变过程中的动态行为是具有交流特性的。
3. 边沿跳变过程（上升/下降时间）
信号在从“0”变为“1”或从“1”变为“0”时，具有有限的上升/下降时间

本质是一个高速的非线性交流变化过程

过慢的边沿会导致逻辑错误或竞争冒险
4.信号完整性分析（Signal Integrity）
包括：

反射（由阻抗不匹配引起）

过冲/下冲（Overshoot/Undershoot）

串扰（Crosstalk）

地弹（Ground Bounce）

分析方法来自交流理论：

传输线模型

阻抗匹配、电容、电感模型

时域与频域混合分析

5.时钟信号设计
虽然只用时钟信号的边沿，但时钟本身是周期性交流波形

时钟分布网络设计涉及：

抖动（Jitter）

时钟偏移（Skew）

上升/下降沿速度

高频共模干扰等