29、电子电路设计中的信号完整性与电磁兼容性

电子电路设计中的信号完整性与电磁兼容性

在电子电路设计领域，数字电气信号完整性、电磁兼容性、噪声预算等方面的设计要求和参数考量，对于保障电路的正常运行和性能表现至关重要。以下将详细介绍这些方面的相关知识。

1. 数字电气信号完整性

不同数字逻辑系列的集成电路具有制造商规定的电气操作参数和信号传输特性，其中许多已成为行业标准。数字集成电路的电气信号完整性要求主要包括输出、输入、时钟、设置、复位、清除等信号的高低电平（电压/电流）要求，信号的上升/下降时间、时钟频率和建立/保持时间，以及集成电路控制和操作所需的电压和接地连接。

不同逻辑或微处理器系列的数字集成电路，其输入、输出和电气信号传输参数及特性各不相同。信号集成电路由半导体衬底材料（如硅、硅/锗和砷化镓）组成各种类型的晶体管，形成一个庞大的组件矩阵。众多数字集成电路系列带来了复杂的设计问题和要求。

电气信号上升和下降时间的完整性对于高速和高频印刷电路至关重要。以下是一些常见数字逻辑系列的典型上升/下降时间：
|逻辑系列|典型上升/下降时间 (ns)|逻辑系列|典型上升/下降时间 (ns)|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|STD TTL|5|H|6|
|L|6.5|HCT|8|
|S|3.5|AC|3|
|ALS|1.9|ACT| - |
|FTTL|1.2|10K ECL|0.7|
|BiCMOS|0.7|100ECL|0.5|
|GaAs|0.3| - | - |

2. 电磁兼容性（EMC）

电磁兼容性是功能性能设计和法规合规要求的重要设计要