假设某信号有一个特定的频率，并且其波形表示为

           V=sin（x）

其中x表示频率。

    如果另外一个信号能用V=sin（2x）表示，那么它的频率是第一个信号的频率的2倍，而信号V=sin（3x）的频率是第一个信号的频率的3倍。图1-6描述的是某一个信号和它的3次谐波（3次谐波的幅值小于基波的幅值）。

由此得出，用V=sin（nx）描述的信号波形，它的频率是信号V=sin（x）的频率的n倍。如果这些波形相互之间有关系【比如波形sin（nx）是由sin（x）产生的，或者它们都是由某一个相同的信号源所产生的】，那么这样的波形称为谐波。谐波的频率是基波频率的倍数。在这里，信号sin（nx）称为基波信号sin（x）的n次谐波。谐波是个很重要的概念。

    频率是指电流周期的波形在某个单位时间内（通常是1s）重复的次数。在图1-3中，虚线图形就比实线波形的频率要搞。如果图中横轴表示的是秒，那么实线波形的频率是1个周期每秒（或者1HZ），虚线波形的频率是3HZ。现在我们看到的电路板都工作在几百兆赫兹（几百万个周期每秒），有时甚至更高。这意味着交流电压或者电流在周期性地往复，或者变化方向，每秒要变化几百万次！

    人们普遍认为在告诉系统设计中需要考虑的关键问题是频率，其实这是误解。我们将在本书中学到，上升时间是最关键的因素。图1-8描述了两个波形，一个是正弦波，另一个是方波（方波是我们所期望的时钟波形）。这两个波形有相同的频率，但是他们的上升时间大不相同。

    上升时间一般定义为从波形的10％处上升到90％处所需要的时间（见图1-9）。也有的定义是规定从20％到80％。用完全相同的方式定义下降时间，即从波形的90％下降到10％处所需要的时间。如果沿着图1-9中脉冲信号的上升边叠加一个正弦波，那么可知此信号的上升时间大约是正弦波的一个周期的1/3。

    一个信号周期（t）的时间长度是1/f，其中f是频率。所以频率为1MHZ（100万个周期每秒）的正弦波的周期是百万分之一秒，即1us或1000ns。这个正弦波的上升时间大约是周期的1/3，即大约是333ns。

    读者或许会问，为什么采用幅值的10％到90％这个范围来定义上升时间，而不是0％到100％呢？为什么有的定义使用的是从副值的20％到80％这个范围呢？我可以给出这样一个也许不甚满意的答案：几乎所有的开关器件都遵从图1-9中的上升沿所描述的开关特性，但是在最初和最末的一端时间会有很大的不同。比如，有一种类型的器件能很快达到副值的100％，而另一种器件达到这个幅值后又会下滑，并且有时不能达到100％（我们把这种情况称为渐近地达到100％）。开关器件在它们变化的起始和结束阶段可能有很大不同，但是其变化的主体部分却是非常相似的。因此，我们使用10％到90％这个变化范围来描述上升时间，以便为了用于“精确观测技术”（20％到80％要比10％到90％短，从而显得更快），有些定义使用的是20％到80％这个范围。

    假设我们在某电路中需要一个变化很快的电压或者电流，比如需要电流在1ns之内从0mA变化到10mA。我们可以用“电流变化和时间变化之比”或者△I/△t（其中△代表变化量）来表示。如果我们考虑△I/△t的关系，并考虑当△t是一个特别小的时间间隔时，就可以在数学上用dI/dt来表示△I/△t。dI/dt是一个微分表达式，表示当时间变化无限小时，电流变化与时间变化之比。在高速电路中，dt可以等于信号的上升（或者下降）时间。在后面我们将看到，正是这个dI/dt引出了信号完整性的问题。

    在工业界，我们常常简单地使用上升时间来描述对一个电路的要求。读者应该知道下降时间是同样重要的。两者中快的一个更为重要，所有当看到“上升时间”时，要想到“上升时间和下降时间中哪一个更快”。