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硬件工程师笔试面试高频考点汇总——（2025版）

news 来源：原创 2025/6/24 6:21:52

1 电子器件部分

1.1 电阻

1.1.1 电阻选型时一般从哪几个方面进行考虑?

1.1.2 上拉下拉电阻的作用

1.1.3 PTC热敏电阻作为电源电路保险丝的工作原理

1.1.4 如果阻抗不匹配，有哪些后果

1.1.5 电阻、电容和电感0402、0603和0805封装的含义

1.1.6 电阻、电容和电感的封装大小与什么参数有关

1.1.7 电阻、电容和电感的封装对性能的影响

1.1.8 压敏电阻工作原理及作用

1.1.9 色环电阻如何识别阻值

1.2 电容

1.2.1 电容选型一般从哪些方面进行考虑?

1.2.2 电容的特性

1.2.3 1uf的电容通常来滤除什么频率的信号

1.2.4 寄生电容是什么，其消除方法一般有哪些

1.2.5 电容测量方法

1.3 电感

1.3.1 电容电压和电感电流不能突变的主要原因?

1.3.2 绕线型电感器的工作原理

1.4 二极管

1.4.1 二极管特性

1.4.2 二极管伏安特性曲线

1.4.3 如果一个LED 指示灯没有定义颜色，红、绿、黄、橙、蓝、白色你会选择哪一种，为什么?

1.4.4 简述TVS瞬态电压抑制二极管的工作原理

1.4.5 半导体材料制作的电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?

1.4.6 什么是本征半导体和杂质半导体?

1.4.7 空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?

1.4.8 制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂 ?

1.4.9 N型半导体、P型半导体、PN节、

1.4.10 PN结最主要的物理特性是什么?

1.4.11 PN结还有那名称?

1.14.12 PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性?

1.4.13 在PN结加反向电压时果真没有电流吗?

1.4.14 二极管最基本的技术参数是什么?

1.4.15 能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?

1.5 三极管

1.5.1 基本放大电路的种类及优缺点

1.5.2 BJT(三极管)与MOS的区别

1.5.3 实际使用中怎么测试三极管工作在哪个状态

1.5.4 mos管和三极管的区别

1.5.5 三极管的门电压一般是多少?

1.5.35 晶体管是通过什么方式来控制集电极电流的?

1.5.7 在三极管组成的放大器中，基本偏置条件是什么?

1.5.8 三极管输入输出特性曲线一般分为几个什么区域?

1.5.9 三极管曲线特性

1.5.10 在共发射极放大电路中，一般有那几种偏置电路?

1.5.11 静态工作点的确定对放大器有什么意义

1.5.12 放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域?

1.5.13 在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待?

1.5.14 放大器的图解法适合哪些放大器?

1.5.15 放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义?

1.5.16 如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标?

1.5.17 为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝?它和倍数之间有什么关系?

1.5.18 放大器的通频带是否越宽越好?为什么?

1.5.19 放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响?

1.5.20 设计放大器时，对输入输出电阻来说，其取值原则是什么?

1.5.21 放大器的失真一般分为几类?

1.5.22 放大器的工作点过高会引起什么样的失真?

1.5.23 放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的?

1.5.24 影响放大器的工作点的稳定性的主要因素有哪些?

1.5.25 共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点?

1.5.26) 单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求?

1.5.27 耦合电路的基本目的是什么?

1.5.28 多级放大电路的级间合一般有几种方式?

1.5.29 多级放大电路的总电压增益等于什么?

1.5.30 多级放大电路输入输出电阻等于什么?

1.5.31 直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?

1.5.32 为什么放大电路以三级为最常见?

1.5.33 什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?

1.6 MOS管

1.6.1 MOS管的工作原理

1.6.2 NMOS与PMOS的区别

1.6.3 CMOS和TTL以及他们的区别、功耗大小、电平

1.6.4 mos管内部的反型层是什么

1.6.5 CMOS电路中闩锁效应产生的过程及结果

1.6.6 CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平

1.7 电源

1.7.1 DCDC和LDO 的区别

1.7.2 一般在消费电子产品中，电源部分使用的是DCDC还是LDO

1.7.3 BUCK电感的纹波如何考虑，纹波与噪声的关系

1.7.4 开关电源的纹波噪声为什么比较大

1.7.5 关于电源纹波噪声测试，怎么样减少误差

1.8 OC门和OD门

1.8.1 OD门和OC门的含义是什么?

1.8.2 为什么OD (开漏) 门和OC (开集) 门输出必须加上拉电阻

1.9 集成运放

1.9.1 什么是运算放大器?列举运算放大器的应用

1.9.2 虚短和虚断是什么

1.9.3 同相跟随器是什么

1.9.4 在放大电路中，温漂概念，抑制温漂的方法包括下列哪些方法

1.9.5 功率放大器与电压放大器的区别

1.9.6 甲类功率放大方式和乙类互补对称功放的主要区别

1.9.7) 放大电路频率补偿的概念，目的和方法分别是什么?

1.9.8 集成运放选型时，需要考虑的基本参数有哪些

1.9.9 什么是差分放大电路?具有什么优点？

1.10 晶振

1.10.1 无源晶振起振电容容量选择方法

1.11 蜂鸣器

1.11.1 为何有源压电式蜂鸣器只需要接上额定直流电压即可发声? 这种蜂鸣器可以接音频输出信号作为普通喇叭用吗，为什么?

1.12单片机

1.12.1 单片机死机、跑飞的原因

1.12.2 DSP和单片机的区别，以及应用场合

1.12.3 单片机最小系统由哪几个部分组成?

1.12.4 MCU选取考虑

1.12.5 单片机上电后没有运转，首先要检查什么?

1.13 滤波器

1.13.1 信号干扰主要来源

1.13.2 无源滤波器和有源滤波器的区别

1.13.3 常见的滤波电路有哪几种

1.13.4 怎么识别滤波器是低通、高通、带通还是带阻滤波器?

1.13.5 有源滤波器和无源滤波器的原理

1.13.6 IIR，FIR滤波器的异同

1.14 逻辑门

1.14.1什么是逻辑门?常见的逻辑门有哪些?

1.14.2 逻辑运算

1.15 AD转换器

1.15.1 DAC和 ADC的实现各有哪些方法

1.15.2 A/D 电路组成、工作原理

1.16 锁存器、触发器、寄存器和锁相环

1.16.1 什么是触发器?RS触发器、D触发器和JK触发器的区别

1.16.2 锁相环

1.16.3 锁存器(latch)、触发器(filpflop)、寄存器三者的区别

1.16.4 D触发器(LATCH)和D锁存器(DFF)的区别

1.16.5 VCO

1.17 光耦

1.17.1 光耦工作原理

1.17.2 光耦的功能

1.18 IGBT(绝缘栅双极晶体管)

1.18.1 IGBT的保护机制

1.18.2 IGBT的特点

1.18.3 IGBT功能

1.19 继电器

1.19.1 继电器工作原理

1.19.2 继电器功能

1.20 磁珠

1.20.1 磁珠的工作原理

1.20.2 磁珠的功能

1.20.3 磁珠和电感的区别

1.21 可控硅(SCR)

1.21.1 可控硅的工作原理

1.21.2 可控硅的结构

1.21.3 可控硅的功能

2 模拟电路部分

2.1.1 反馈电路概念

2.1.2 负反馈种类及其优点

2.1.3 放大电路的频率补偿的目的及方法

2.1.4 交流负反馈有哪四种组态?

2.1.5 频率响应

2.1.6 差分运放进行相位补偿，并画补偿后的波特图

2.1.7 已知差分电路输出电压Y+和Y，求共模分量和差模分量

2.1.8 窄沟效应

2.1.9 IC设计中同步复位与异步复位的区别

2.1.10 静态、动态时序模拟的优缺点

2.1.11 为什么要引入反馈?

2.1.12 共模抑制比越大越好还是越小越好

2.1.13 微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别?

2.1.14 微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么?

2.1.15 微变等效电路分析法的适用范围是什么?

2.1.16 微变等效电路分析法有什么局限性?

2.1.17 什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈?

3 数字电路部分

3.1.1 Setup 和 Hold 时间

3.1.2 竞争与冒险现象

3.1.3 "线与"逻辑

3.1.4 同步逻辑和异步逻辑

3.1.5 同步电路与异步电路

3.1.6 罗列常用逻辑电平，其中TTL与COMS电平可以直接互连吗

3.1.7 可编程逻辑器件

3.1.8 RS232c高电平脉冲对应的TTL逻辑是

3.1.9 PCI总线

3.1.10 DSP和通用处理器在结构上有什么不同

3.1.11什么是时钟信号及其在数字电路中的作用

3.1.12 一个标准的倒相器中P管的宽长比要比N管的宽长比大

3.1.13 Cache与Buffer有何区别

4 通讯

4.1 UART

4.1.1 简述URAT总线

4.1.2 UART通信协议有几根线，分别有什么作用?

4.2 I2C

4.2.1 I2C总线的工作原理

4.2.2 I2C总线如何选择和哪一个从设备进行通信?

4.2.3 介绍应答机制

4.2.4 I2C是否需要上拉电阻

4.2.5 利用I2C总线通信时，怎么区分起始信号和停止信号

4.2.6 解释建立时间，保持时间，不满足时会发生什么?

4.2.7 使用I2C总线时需要考虑哪些问题

4.3 SPI

4.3.1 简述SPI总线

4.3.2 SPI原理

4.3.3 SPI的几种工作模式

5 测试仪器

5.1.1 示波器的带宽、采样频率和存储深度

5.1.2 万用表基本功能

5.1.3 万用表使用步骤

5.1.4 钳形表功能

6 名词解释

6.1 中文解释

6.1.1 耦合

6.1.2 去耦

6.1.3 旁路

6.1.4 滤波

6.2 英文解释

7 电子电路设计

7.1.1 简述电子电路设计过程及注意事项

7.1.2 为什么高频信号线的参考地平面要连续（即高频信号线不能跨岛) ?

7.1.3 什么是通孔、盲孔和埋孔? 孔径多大可以做机械孔，孔径多小必须做激光孔?请问激光微型孔可以直接打在元件焊盘上吗，为什么?

7.1.4 pcb的常用布线规则有哪些

7.1.5 差分线走线有两个原则:等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，那么等长优先还是等距优先?

7.1.6 差分信号怎么布线

8 电路设计题

说明：电路仿真软件使用Multisim，实验仿真原理均有详细说明文章，可看本文CSDN博客

8.1 用逻辑门电路实现AB+CD

8.2用波形表示D触发器的功能

8.3 用D触发器做个4进制的计数器

8.4 用逻辑门画D触发器

8.5 74LS逻辑芯片实现可预置初值的7进制循环计数器

8.6 用D触发器实现2倍分频的逻辑电路

8.7 画出三相电的三角型和Y型接法

8.8 画出可调频率和占空比的方波发生器

8.9 画出可调频率和占空比的三角波发生器

8.10 画出可调频率和占空比的锯齿波

8.11 画出二极管波峰钳位电路

8.11 画出二极管波谷钳位电路

8.12 画出二极管单向限幅电路

8.12 画出二极管双向限幅电路

8.13 画出二极管振幅调制电路

8.14 画出二极管振幅解调电路

8.15 画三极管共基极放大电路

8.16 画三极管共射极放大电路

8.17 画三极管共集电极放大电路

8.18 画双三极管共集电极放大电路

8.19 画双三极管共发射极放大电路

8.20 画同向比例运算放大电路

8.21 画反相向比例运算放大电路

8.22 画差分运算放大电路

8.23 画运算放大加减电路

8.24 画双运算放大加减电路

8.25 画运算放大积分电路

8.26 画运算放大微分电路

8.27 画运算放大对数电路

8.28 画运算放大指数电路

8.29 画运算放大过零电压比较器

8.30 MOS管实现三态门

8.31 三极管实现三态门

8.32 TTL 实现非门

8.33 TTL 实现与非门

8.34 TTL 实现或非门

8.35 TTL 实现异或门

8.36 MOS 管实现或非门

8.37 MOS 管实现与非门

8.38 线性稳压电源

8.39 降压开关电源

8.40 升压开关电源

8.41 升降压开关电源

8.42 555定时器实现单稳态触发器

8.43 555定时器实现无稳态电路

8.44 555定时器实现方波振荡器

8.45 变压器反馈式LC正弦波振荡电路

8.46 电容反馈式LC正弦波振荡电路

8.47 考毕兹振荡器

8.48 文氏方波振荡器

8.49 反相器和RC实现对称式多谐振荡器

8.50 施密特触发器实现多谐振荡器

8.51 反相器实现环形振荡电路

8.52 反相器和RC延迟环形振荡电路

8.53 二极管半波整流

8.54 二极管全波整流

8.55 桥式全波整流

8.56 三倍压整流电路

8.57 桥式整流电容滤波电路

8.58 桥式整流电感滤波电路

8.59 桥式整流LC滤波电路

8.60 桥式整流CLπ型滤波电路

8.61 桥式整流CRπ型滤波电路

8.62 与非门实现基本RS触发器

8.63 或非门实现基本RS触发器

8.64 74LS76D实现主从JK触发器

8.65 与非门实现D锁存器

8.66 TTL门电路实现施密特触发器

8.67 CMOS反相器实现施密特触发器

8.68 乙类互补功率放大电路

8.69 OCL甲乙类互补功率放大电路

8.70 OTL甲乙类互补功率放大电路

8.71 运放实现电压串联负反馈

8.72 三极管实现电压串联负反馈

8.73 运放实现电流串联负反馈

8.74 三极管实现电流串联负反馈

8.75 运放实现电压并联负反馈

8.76 三极管实现电压并联负反馈

8.77 运放实现电流并联负反馈

8.78 三极管实现电流并联负反馈

8.79 数模转换

8.80 模数转换

说明：电路仿真软件使用Multisim，实验仿真原理均有详细说明文章，可看本文CSDN博客

9定理

9.1 什么是基尔霍夫定理? 本质是什么?

9.2 奈奎斯特采样定理

9.3 欧姆定理

9.4 叠加定理

9.5 戴维宁定理

9.6 诺顿定理

硬件工程师笔试面试相关文章链接

1 电子器件部分

1.1 电阻

主要功能是限制电流的流动，电阻通过增加电子流动的难度来限制电流。

功能：限制电流、分压、消耗电能

电阻的阻值是由其材料的电阻率、长度和横截面积决定的，其关系可以用以下公式表示：

R：电阻的阻值。

ρ：材料的电阻率，是材料固有的物理属性，单位是欧姆·米（Ω·m）。

L：电阻的长度，单位是米（m）。

A：电阻的横截面积，单位是平方米（m²）。

1.1.1 电阻选型时一般从哪几个方面进行考虑?

答：一般从阻值、封装、功耗、精度几个方面进行考虑。

阻值:常规:100、1k、5.1k、10k、100k、200k欧姆。

封装:常用封装0201，0402，0603，0805，1206，1812等;(0402\0603常用，0201用在高精度电路板上，0805、1206、1812板子大、考虑功耗)

功耗:1/16W，1/10W，1/8W，1/4W，1/2W，1W，2W，3W等;(尺寸越大，允许的功耗越大一功耗尽量<额定功耗的80%，因为功耗一般是常温下的值)

精度:1%，5%等。(电阻默认用5%;特殊电路才用1%，如取样电阻、分压电阻)

1.1.2 上拉下拉电阻的作用

答：上拉电阻是指将不确定的信号钳位在高电平，同时起限流作用的电阻。

下拉电阻是指将不确定的信号钳位在低电平

上拉电阻下拉电阻

1.1.3 PTC热敏电阻作为电源电路保险丝的工作原理

答：当电源输入电压增大或负载过大导致电流异常增大的时候，PTC热敏电阻因为温度增大而使其等效电阻迅速增大，从而使输出电压下降，减小输出电流。

当故障去除，PTC热敏电阻恢复到常温，其电阻值又变的很小，电源电路恢复到正常状态。

1.1.4 如果阻抗不匹配，有哪些后果

答：

(1)阻抗不匹配时会在信号线上形成反射，导致能量无法传递，降低效率

(2)阻抗不匹配时，信号线上有些地方信号强，有些地方信号弱，即形成驻波，导致传输线的有效功率容量降低;

(3)阻抗不匹配造成功率无法发射出去，可能会损坏发射设备

(4)电路上阻抗不匹配可能会产生振荡和辐射干扰。

1.1.5 电阻、电容和电感0402、0603和0805封装的含义

答：封装表示尺寸参数。

0402：4020mil 0603：6030mil 0805：8050mil

1.1.6 电阻、电容和电感的封装大小与什么参数有关

答：

电阻封装大小与电阻值、额定功率有关

电容封装大小与电容值、额定电压有关

点感封装大小与电感值、额定电流有关

1.1.7 电阻、电容和电感的封装对性能的影响

答：主要表现在以下几个方面:

稳定性:不同封装形式的元器件的稳定性不同。

例如，同样是1%的电阻，在小型贴片封装和大型扁平封装中，前者的温漂更小，稳定性更好。

电感:电感的封装形式对其自身和周围环境的耦合效应也有影响，不同形式的电感对噪声和磁场的响应不同。

电容:电容的封装形式会影响其自身的感抗，同时也会对外部噪声和EMI有不同的响应。

温度系数:元器件的温度系数通常是考虑封装时需要考虑的因素之一，不同的封装形式会影响元器件的温度系数表现。

因此，在选择电阻、电容、电感等元器件时，需要结合具体的应用场景和性能需求，综合考虑元器件的封装形式等因素。

1.1.8 压敏电阻工作原理及作用

答：压敏电阻的工作原理基于其非线性伏安特性。当施加在压敏电阻两端的电压低于其阈值电压时，压敏电阻呈现高阻态，漏电流极小；当电压超过阈值时，其阻值迅速下降，电流急剧增加，从而将电压钳制在一个较低的水平。

作用：
过压保护

电压调节

浪涌吸收

消噪与消火花

1.1.9 色环电阻如何识别阻值

1.2 电容

是一种能够存储和释放电能的电子元件，其工作原理基于电场的存储与释放。

功能：储能、滤波、耦合、旁路、定时、震荡

电容的基本公式如下：C=Q/V

其中：

C：电容的容量，单位是法拉（F）。

Q：极板上的电荷量，单位是库仑（C）。

V：极板之间的电压，单位是伏特（V）。

1.2.1 电容选型一般从哪些方面进行考虑?

答：

(1)容值: 电容值;(0.1uf、10uf、100uf，可以通过电容并联提高容值)

(2)电容类型:陶瓷电容，铝电解电容，银电解电容等

(陶瓷电容性能好，价格看容值

铝电解电容容值可以做的很大，寄生电阻大，寿命低

银电解电容滤波效果好，内部寄生参数非常小，尺寸小，多用在音频和摄像头产品，价格贵，耐压差。耐压:陶瓷>铝电解>银电解)

(3)寄生参数:ESR/寄生电阻，影响滤波效果

(4)封装:插件封装，贴片封装;

(5)价格:影响产品成本;

(6)尺寸:影响结构;

(7)精度:陶瓷电容受温度影响较大，电解电容变化小些。(电源滤波一般用钜电容)

1.2.2 电容的特性

答：“隔低频通高频”或者“隔直通交”

电容两块极板之间填充了导电性能不佳的绝缘介质，因此无法直接通过直流电流，只能

允许交流电流通过，简单表述为“隔低频通高频”或者“隔直通交”。

1.2.3 1uf的电容通常来滤除什么频率的信号

答：1uf 的电容通常用来滤除 1kHz10kHz 频率的纹波(纹波是指叠加在直流分量上的交流分量)

1.2.4 寄生电容是什么，其消除方法一般有哪些

答：寄生电容是由于电路中元件之间或电路模块之间靠近所形成的电容。

消除寄生电容可以采用以下两种方法:

(1)尽可能增加电容的容值，即在允许范围内选择容量高的电容，这种情况下寄生电容的小容值相对于我们要用到的电容容值就很小，小到可以忽略，从而降低其影响

(2)在电路中采用双层屏蔽电缆，以减小寄生电容的影响。

1.2.5 电容测量方法

1）桥式电路法

使用电桥（如惠斯通电桥）来测量未知电容的值。电桥是一种平衡电路，通过比较已知的电阻和电容来确定未知电容的值。

2）LCR表

LCR表是一种电子仪器，可以测量电感（L）、电容（C）和电阻（R）。它通过向电容器施加一个交流信号，并测量其频率响应来确定电容值。

3）时间常数法

通过测量电容器充电或放电的时间常数来确定其电容值。时间常数是电容器充电到其最终电压值的63.2%所需的时间。

4）脉冲响应法

通过给电容器一个快速的电压脉冲，并测量其充电和放电的响应，可以确定电容值。

5）阻抗分析法

使用阻抗分析仪测量电容器在不同频率下的阻抗，从而确定其电容值。

6）数字万用表

一些高级的数字万用表具有测量电容的功能。它们通常使用频率响应分析来测量电容值。

1.3 电感

是一种能够存储和释放磁场能量的电子元件，其工作原理基于电磁感应现象。

功能：储能、滤波、阻流、振荡、耦合、匹配

电感的电感量 L 是衡量电感存储磁场能量能力的参数。电感量的大小与线圈的匝数、磁芯的磁导率、线圈的几何形状等因素有关。电感的基本公式为：

其中：

L：电感量，单位是亨利（H）。

μ：磁芯的相对磁导率。

μ0：真空的磁导率，约为 4π×10−7H/m。

N：线圈的匝数。

A：线圈的横截面积，单位是平方米（m²）。

l：线圈的平均长度，单位是米（m）。

1.3.1 电容电压和电感电流不能突变的主要原因?

答：

(1) 电容和电感具有积分特性

电容电压是其两端电荷量的函数，而电荷量的变化需要积分电流才能得到。电感电流是其两端电压的函数，而它的变化也需要积分电压才能得到。这就导致电容电压和电感电流不可能瞬间发生突变

(2) 电路中的能量存储和转换需要时间

在电路中，电容存储电能，电感存储磁能。它们之间的能量交换不是瞬时的，需要经过充电和放电的过程。这一过程限制了电容电压和电感电流的变化速度

（3)突变意味着无穷大的功率

如果电容电压或电感电流瞬时发生突变，那意味着在电路中会瞬时消耗或产生无穷大的功率，这在实际电路中是不可能的.

(4)突变会违反基尔霍夫电路定律

基尔霍夫电路定律要求电路中电压和电流的变化必须连续，不能出现无穷大的跳跃。电容电压或电感电流的突变就等价于出现无穷大的跳跃，因此是不被允许的

1.3.2 绕线型电感器的工作原理

绕线型电感器的工作原理基于电磁感应现象，这是法拉第电磁感应定律的应用

1）电磁感应：

当电流通过绕线型电感器的线圈时，它会产生一个环绕线圈的磁场。这个磁场的强度与流经线圈的电流成正比。

2）磁通：

线圈内的磁通量是磁场线穿过线圈的总量。在绕线型电感器中，磁通量随着电流的变化而变化。

3）楞次定律：

根据楞次定律，当线圈中的磁通量发生变化时，会在电感器中产生一个电动势（EMF），这个电动势的方向与原电流变化的方向相反。

4）感抗：

电感器对交流电流产生的阻力称为感抗（XL），其大小与电流变化率和电感值有关，公式为 (XL = 2ΠfL，其中 ( f ) 是频率，( L ) 是电感值。

5）储能：

绕线型电感器能够存储能量。当电流通过线圈时，磁场中存储了能量。当电流减少时，存储的能量会释放回电路。

6）直流电流：

对于直流电流，由于没有电流变化，绕线型电感器的感抗几乎为零，直流电流可以顺利通过电感器。

7）交流电流：

对于交流电流，由于电流方向和大小的周期性变化，电感器会产生相应的周期性变化的感抗，从而影响电流的相位和幅度。

8）频率响应：

绕线型电感器对不同频率的信号有不同的响应。在低频下，电感器的感抗较小；而在高频下，感抗较大，这使得电感器可以用于频率选择性电路。

9）Q值（品质因数）：

Q值是衡量电感器性能的一个重要参数，它定义为电感器存储的能量与每个周期损耗的能量之比。高Q值的电感器在高频应用中更为理想。

10）寄生效应：

绕线型电感器可能会有寄生电容和电阻，这些寄生参数会影响电感器在高频下的性能。

1.4 二极管

二极管是一种具有单向导电性的半导体器件

功能：整流、钳位、续流、开关、稳压、调制解调

1.4.1 二极管特性

答：二极管与PN结一样都具有单向导电性。

其正向特性和反向特性如下:

正向特性:只有在正向电压足够大时，正向电流才从零随端电压按指数规律增大。

反向特性:二极管所加反向电压的数值足够大时，反向电压大于某一数值的时，反向电压急剧变大，产生击穿。

1.4.2 二极管伏安特性曲线

答：二极管伏安特性曲线是描述二极管电流和电压关系的图像，通常用于描述二极管的特性和性能。

在伏安特性曲线上，横轴表示二极管的电压，纵轴表示通过二极管的电流。

在二极管的正向工作区域，伏安特性曲线呈现出一个非常陡峭的曲线，表明当电压超过二极管的正向电压时，电流迅速增加。

而在反向工作区域，伏安特性曲线呈现出一个近乎水平的曲线，表明反向电压对电流几乎没有影响。

伏安特性曲线的形状和特点是由二极管的材料和结构决定的，因此不同类型的二极管具有不同的伏安特性曲线。例如，普通的硅二极管通常具有正向电压约为0.7V的开启电压，而肖特基二极管具有更低的开启电压和更快的开启响应时间。

1.4.3 如果一个LED 指示灯没有定义颜色，红、绿、黄、橙、蓝、白色你会选择哪一种，为什么?

答：按照使用习惯，电源指示灯用红色，信号指示灯用绿色

这两种颜色的LED 灯技术最成熟，价格最便宜

1.4.4 简述TVS瞬态电压抑制二极管的工作原理

答：当TVS上的电压超过一定幅度时，器件迅速导通，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度

1.4.5 半导体材料制作的电子器件与传统的真空电子器件相比有什么特点?

答：频率特性好、体积小、功耗小，便于电路的集成化产品的袖珍化，此外在坚固抗震可靠等方面也特别突出;但是在失真度和稳定性等方面不及真空器件。

1.4.6 什么是本征半导体和杂质半导体?

答：纯净的半导体就是本征半导体，在元素周期表中它们一般都是中价元素。

在本征半导体中按极小的比例捧入高一价或低一价的杂质元素之后便获得杂质半导体。

1.4.7 空穴是一种载流子吗?空穴导电时电子运动吗?

答：不是，但是在它的运动中可以将其等效为载流子。(载流子主要是自由电子)

空穴导电时等电量的电子会沿其反方向运动。

1.4.8 制备杂质半导体时一般按什么比例在本征半导体中掺杂 ?

答：按百万分之一数量级的比例掺入。

1.4.9 N型半导体、P型半导体、PN节、

答：多数载子为自由电子的半导体叫N型半导体。

反之，多数载子为空穴的半导体叫P型半导体。

P型半导体与N型半导体接合后便会形成PN结。

1.14.12 PN结上所加端电压与电流是线性的吗?它为什么具有单向导电性?

答：不是线性的，加上正向电压时，P区的空穴与N区的电子在正向电压所建立的电场下相互吸引产生复合现象，导致阻挡层变薄，正向电流随电压的增长按指数规律增长，宏观上呈现导通状态，而加上反向电压时，情况与前述正好相反，阻挡层变厚，电流几乎完全为零，宏观上呈现截止状态。这就是PN结的单向导电特性。

1.4.15 能否用两只二极管相互反接来组成三极管?为什么?

答：否

两只二极管相互反接是通过金属电极相接，并没有形成三极管所需要的基区。

1.5 三极管

三极管是一种半导体器件，具有三个电极：发射极（E）、基极（B）和集电极（C）。

功能：放大、开关、震荡、调制解调、稳压、混频、阻抗变换

1.5.1 基本放大电路的种类及优缺点

答：基本放大电路按其接法：分为共基、共射、共集放大电路。

特点：

共射放大电路既能放大电流又能放大电压，输入电阻在三种电路中居中，输出电阻较大，频带较窄

共基放大电路只能放大电压不能放大电流，输入电阻小，电压放大倍数和输出电阻与共射放大电路相当，频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带放大电路。

共集放大电路只能放大电流不能放大电压，是三种接法中输入电阻最大、输出电阻最小的电路，并具有电压跟随的特点。常用于电压大电路的输入级和输出级，在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。

广泛采用差分结构的原因是差分结构可以抑制温度漂移现象。

1.5.2 BJT(三极管)与MOS的区别

答：BJT(双极型晶体管)和MOS(化物导体场效应管)是两种常用的晶体管器件

它们的区别如下:

结构不同:

BJT有三个区域一一发射区、基区和集电区

MOS有一个栅极、一个绝缘层和一个衬底。

导通方式不同:

BJT的导通是通过注入少量的载流子来控制大量的载流子流动

MOS的导通是通过调节栅极电场来控制载流子在绝缘层和衬底之间的通道

电压控制特性不同:

BJT的电流放大系数(即电流收发比)受温度和器件参数的影响较大

MOS的电流放大系数可以通过调节栅极电压来精确控制。

功耗不同:

BJT的静态功耗高于MOS，MOS的动态功耗相对较高。

噪声特性不同:

BJT的噪声系数较小，MOS的噪声系数相对较大。

因此，在电路设计中，我们需要根据具体的应用场景和性能需求来选择适当的晶体管器件。

1.5.3 实际使用中怎么测试三极管工作在哪个状态

答：三极管可以工作在饱和区、截止区和放大区。在实际使用中，可以通过测试三极管的电流和电压来判断它的工作状态。

如果三极管工作在饱和区，其集电极与发射极之间的电压会很小，通常为几百毫伏，而其基极电压会较高，通常接近于其额定值。同时，三极管的电流会达到最大值，与其负载电阻有关。

如果三极管工作在截止区，其集电极与发射极之间的电压会很大，通常为几十伏，而其基极电压会很小，通常接近于零。同时，三极管的电流会非常小，接近于零。

如果三极管工作在放大区，其集电极与发射极之间的电压会处于饱和区与截止区之间，而其基极电压会略高于饱和区时的电压。同时，三极管的电流会随着负载电阻的变化而变化。

1.5.4 mos管和三极管的区别

答：

(1)三极管有两种载流子参与导电，mos管只有一种载流子(多子)参与导电，所以三极管是双极型晶体管，mos管是单极型晶体管;

(2)三极管是流控(基极电流控制集电极电流)元件，mos管是压控(电压控制输出电流)元件

(3)三极管输入阻抗小，mos管输入阻抗大(三极管是流控元件，所以输入电阻小，共基电路只有几十Ω 数量级，共射电路有几百到几千Ω 数量级，共集电路有几十到几百KΩ 数量级;而mos管是压控元件，输入电阻10MΩ 数量级以上，但有的产品为了防止静电击穿在输入端并联了一个二极管(反向接法)，于是它的输入电阻就和结型场效应管相同了

(4)mos管比三极管的温度稳定性好、抗辐射能力强(因为少子数目受温度、辐射等因素影响较大)，所以在环境条件变化很大的情况下选mos管;

(5)mos管的种类多，因而在组成电路时比三极管更灵活;

(6)mos管噪声系数小，集成工艺更简单、耗电少、工作电源电压范围宽

(7)成本:三极管损耗大、便宜，mos管损耗小、贵

1.5.9 三极管曲线特性

三极管的曲线特性即指三极管的伏安特性曲线，包括输入特性曲线和输出特性曲线。

典型输入特性曲线

输入特性是指三极管输入回路中，加在基极和发射极的电压VBE与由它所产生的基极电流IB之间的关系。

典型输出特性曲线

输出特性通常是指在一定的基极电流IB控制下，三极管的集电极与发射极之间的电压VCE同集电极电流IC的关系

直、交流负载线，功耗线

1.5.10 在共发射极放大电路中，一般有那几种偏置电路?

答：有上基偏、分压式和集基反馈式

1.5.11 静态工作点的确定对放大器有什么意义

答：正确地确定静态工作点能够使放大器有最小的截止失真和饱和失真，同时还可以获得最大的动态范围，提高三极管的使用效率。

1.5.12 放大器的静态工作点一般应该处于三极管输入输出特性曲线的什么区域?

答：通常应该处于三极管输入输出特性曲线的放大区中央

1.5.13 在绘制放大器的直流通路时对电源和电容器应该任何对待?

答：电容器应该视为开路，电源视为理想电源

1.5.15 放大器的图解法中的直流负载线和交流负载线各有什么意义?

答：直流负载线确定静态时的直流通路参数。

交流负载线的意义在于有交流信号时分析放大器输出的最大有效幅值及波形失真等问题。

1.5.16 如何评价放大电路的性能?有哪些主要指标?

答：放大电路的性能好坏一般由如下几项指标确定:增益、输入输出电阻、通频带、失真度、信噪比

1.5.17 为什么放大器的电压增益的单位常常使用分贝?它和倍数之间有什么关系?

答：

(1)数值变小，读写方便。

(2)运算方便。

(3符合听感，估算方便。二者之间的关系是:分贝=20lg(倍数/10)。

1.5.18 放大器的通频带是否越宽越好?为什么?

答：不!放大器通频带的宽度并不是越宽越好，关键是应该看放大器对所处理的信号频率有无特别的要求!例如选频放大器要求通频带就应该很窄，而一般的音频放大器的通频带则比较宽。

1.5.19 放大器的输入输出电阻对放大器有什么影响?

答：放大器的输入电阻应该越高越好，这样可以提高输入信号源的有效输出，将信号源的内阳上所消耗的有效信号降低到最小的范围。而输出电阻则应该越低越好，这样可以提高负载上的有效输出信号比例

1.5.20 设计放大器时，对输入输出电阻来说，其取值原则是什么?

答：高入低出。

1.5.21 放大器的失真一般分为几类?

答：单管交流小信号放大器一般有饱和失真、截止失真和非线性失真三类、推挽功率放大器还可能存在交越失真。

1.5.23 放大器的非线性失真一般是哪些原因引起的?

答：工作点落在输入特性曲线的非线性区、而输入信号的极小值还没有为零时会导致非线性失真。

1.5.25 共发射极放大电路中一般采用什么方法稳定工作点?

答：引入电流串联式负反馈

1.5.26) 单管放大电路为什么不能满足多方面性能的要求?

答：放大能力有限;在输入输出电阻方面不能同时兼顾放大器与外界的良好匹配。

1.5.27 耦合电路的基本目的是什么?

答：让有用的交流信号顺利地在前后两级放大器之间通过，同时在静态方面起到良好地隔离。

1.5.33 什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?其中最根本的是什么?

答：放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。

生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定，在多级放大器中由于采用直接耦合方式，会使Q点的波动逐级传递和放大。

1.6 MOS管

MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管，MOSFET）是一种半导体器件，它通过栅极电压来控制导通和截止状态，具有多种功能。

功能：开关、放大、功率控制、高频、电压控制、保护功能、阻抗匹配、温度检测、逻辑门

1.6.1 MOS管的工作原理

答：MOS管是指绝缘栅型场效应管，下面以增强型NMOS来介绍其工作原理。

在P型半导体衬底上制作两个高掺杂浓度的N型区，形成MOS管的源极S和漏极D。第三个电极称为栅极G，通常用金属铝或者多晶硅制作。栅极和衬底之间被二氧化硅绝缘层(厚度极薄，在0.1um以内)隔开。

若在漏极和源极之间加上电压，而栅源电压VGS=0，则由于漏极和源极之间相当于两个PN结背向地串联，所以DS间不导通。

若在漏极和源极之间加上电压，而栅源电压VGS≠0而是大于某个电压值VGS(th)时，由于栅极与衬底间电场的吸引，使衬底中的电子聚集到栅极下面的衬底表面形成N型反型层，即DS间的导电

沟道N沟道，于是有iD流通。随着VGS的升高，导电沟道的截面积也将加大，iD增加。因此可以通过改变VGS控制iD的大小。

1.6.2 NMOS与PMOS的区别

答：NMOS和PMOS是两种常见的MOSFET(金属氧化物半导体场效应管)器件，其主要区别在于掺杂类型的不同。

NMOS是一种N型MOSFET，其导电的电子是从P型基区流入N型沟道区形成电流，当输入信号为高电平时，沟道区被导通，导通电阻小，输出为低电平。

PMOS是一种P型MOSFET，其导电的电子是从N型基区流入P型沟道区形成电流，当输入信号为低电平时，沟道区被导通，导通电阻小，输出为高电平。

因此，NMOS和PMOS在逻辑门电路中的应用也有所不同。在CMOS逻辑电路中，由于NMOS和PMOS的性质不同，可以组合形成非常低功耗的逻辑门电路

1.6.3 CMOS和TTL以及他们的区别、功耗大小、电平

答：CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 和TTL(TransistorTransistor Logic) 都是数字集成电路的主要类型。

它们之间的区别如下

工作电压:CMOS工作电压范围较广，通常在3V到15V之间，而TTL通常在5V左右。

功耗大小:CMOS电路由于采用的是MOSFET管，具有很高的输入阻抗，因此功耗比TTL低得多。

电平:CMOS和TTL的逻辑电平标准不同。

CMOS电路中的高电平电压范围通常在2/3VDD到VDD之间，低电平电压范围通常在OV到1/3VDD之间。

TTL电路中的高电平电压范围通常在2.4V到5V之间，低电平电压范围通常在OV到0.8V之间。

噪声容限:由于CMOS具有高的输入阻抗和大的电压范围，因此比TTL具有更高的噪声容限

输出电流能力:TTL输出电流较大，CMOS输出电流较小，因CMOS电路在驱动电容负载时需要增加输出级。

总的来说，CMOS电路比TTL电路功耗更低、噪声容限更高，但是需要考虑驱动能力和输出级的问题。

1.6.4 mos管内部的反型层是什么

答：反型层:假设衬底原来是P型半导体，自由电子聚集到极下的村底表面形成N型半导体，类型改变了，所以叫反型层，反型层因为有电子所以可以使源极和漏极之间导通，栅源电压VGS决定了反型层的厚度，反型层的厚度决定了内阻大小，内阻大小决定了漏极和源极之间电流的大小)

1.6.5 CMOS电路中闩锁效应产生的过程及结果

答：Latchup:闩锁效应，又称寄生PNPN效应或可控硅整流器( SCR, Silicon Controlled Rectifier )效应。

产生过程：

在整体硅的CMOS管下，不同极性搀杂的区域间都会构成PN结，而两个靠近的反方向的PN结就构成了一个双极型的晶体三极管。因此CMOS管的下面会构成多个三极管，这些三极管自身就可能构成一个电路。这就是MOS管的寄生三极管效应。

产生影响：

如果电路偶尔中出现了能够使三极管开通的条件，这个寄生的电路就会极大的影响正常电路的运作，会使原本的 MOS 电路承受比正常工作大得多的电流，可能使电路迅速的烧毁。Latchup 状态下器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、EOS（电过载）和器件损坏。

1.6.6 CMOS电路中，要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平

答：用N管

N管传递低电平，P管传递高电平。N管的阈值电压为正，P管的阈值电压为负。在N管栅极加VDD，在漏极加VDD，那么源级的输出电压范围为0到VDDVth，因为N管的导通条件是Vgs>Vth，当输出到达VDDVth时管子已经关断了。所以当栅压为VDD时，源级的最高输出电压只能为VDDVth。这叫阈值损失。N管的输出要比栅压损失一个阈值电压。因此不宜用N管传输高电平。P管的输出也会比栅压损失一个阈值。

同理栅压为0时，P管源级的输出电压范围为VDD到｜Vth｜，因此不宜用P管传递低电平。

1.7 电源

1.7.1 DCDC和LDO 的区别

答：DCDC是指直流直流电压变换器，通常指的是间接电压变换，即直流电压转交流电压再转直流电压。LDO是指低压差线性稳压器

DCDC通过开关斩波、电感的磁电能量转换、电容滤波实现基本平滑的电压输出。关电源输出电流大，带负载能力强，转换效率高，但因为有开关动作，会有高频辐射。

DCDC优点：DCDC的优点是效率高，重载时可以达到96%，轻载时可以达到80%以上，输入电压范围较宽;而缺点是相于LDO输出纹波大，负载响差

LDO是通过调整三极管或MOS 管的输入输出电压差来实现固定的电压输出，基本元件是调整管和电压参考元件，电压转换的过程是连续平滑的，电路上没有开关动作。

LDO优点：负载响应好，输出纹波小;缺点是效率低，输入输出的电压差不能太大

1.7.2 一般在消费电子产品中，电源部分使用的是DCDC还是LDO

答：DCDC是指将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压，也称为直流斩波器。

这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制。

LDO是一种低压差线性稳压器。

多应用在ARM、FPGA、DSP和MCU上。因此消费类电子电源部分使用的多为LDO。

1.7.3 BUCK电感的纹波如何考虑，纹波与噪声的关系

答：BUCK电路中电感器的电流会产生纹波，这会导致电路的输出也出现纹波。

为了保证输出纹波的幅值和频率范围都在可接受的范围内，通常需要对电感进行合适的选择和设计。

在设计BUCK电路中的电感时，需要考虑以下几点:

电感的品质因数Q值，Q值越高，纹波越小。

电感的值，电感值越大，纹波越小。

电感的大小，物理大小越大，纹波越小。

电感的电流波形，方波和三角波都会影响电感的纹波。

BUCK电路中电感的纹波可以用公式 $\bigtriangleup IL=Vout*\bigtriangleup t/L$ 来计算，

其中 $\bigtriangleup IL$ 为电感电流的纹波

$Vout$ 为输出电压

$\bigtriangleup t$ 为电感电流的上升或下降时间，

L为电感值。

BUCK电路中的噪声可以分为两种类型:随机噪声和周期性噪声。

随机噪声源于电路中的热噪声和器件本身的噪声

可以用功率谱密度来描述;周期性噪声源于电路中的非线性元件和开关噪声,通常用纹波来表示。

在BUCK电路中，纹波和噪声之间存在一定的关系，通常纹波越小，噪声也会越小。

此外，如果在设计BUCK电路时选择合适的元件和减少非线性因素的影响，也可以有效降低噪声水平。

1.7.4 开关电源的纹波噪声为什么比较大

答：开关电源的纹波噪声比较大，主要是由于以下几个原因:

(1)输入产生的低频纹波

(2)由于开关器件的硬开通和硬关断，产生尖脉冲造成的开关噪声，形成高频纹波

(3)寄生参数引起的共模纹波噪声

(4)功率器件结电容与线路寄生电感引起谐振噪声

(5)闭环调节控制引起的噪声。

1.7.5 关于电源纹波噪声测试，怎么样减少误差

答：(1)尽量使用示波器最灵敏的量程档

(2)尽量使用小衰减比或无衰减的探头

(3可使用地线测试

1.8 OC门和OD门

1.8.1 OD门和OC门的含义是什么?

答：OD门和OC门是相对于两个不同的元器件而命名的，OC门是相对于三极管而言，OD门是相对于MOS管。

OD(Open Drain，漏极开路)，主要作用是输入/输出低电平和高阻状态，具有很大的驱动能力，主要应用于缓冲器使用。

OC(Open Collector，集电极开路)，主要作用是输出集成电路，主要应用于连接不同的工作电位或用于外部电路需要更高电压的场合

1.8.2 为什么OD (开漏) 门和OC (开集) 门输出必须加上拉电阻

答：因为MOS 管和三极管关闭时，漏极D 和集电极C 是高阻态，输出无确定电平，必须提供上拉电平，确定高电平时的输出电压

1.9 集成运放

1.9.1 什么是运算放大器?列举运算放大器的应用

答：运算放大器是一种高增益电子放大器，具有差分输入和单端输出。

常见应用包括加法器、积分器、微分器和滤波器。

1.9.2 虚短和虚断是什么

答：虚短和虚断是模电中集成运放中的概念，是运算放大电路的分析方法

虚短是指理想集成运放的处于线性状态时，可以把其两个输入端看作等电位，即近似为短路，但又不是真正的短路，因此称为虚短;

虚断是指理想集成运放的输入电阻无限大，即输入电阻近似为零，就好像运放两输入端断路，但又不是真正的断路，因此称为虚断。

1.9.3 同相跟随器是什么

答：同相跟随器又叫电压跟随器

是指在同相比例运算电路中，将输出电压的全部反馈到反相输入端形成的电路。(注意要与射极跟随器相区分:射极跟随器是基本共集放大电路)

1.9.4 在放大电路中，温漂概念，抑制温漂的方法包括下列哪些方法

答: 输入电压为零而输出电压的变化不为零的现象称为零点漂移现象

由于由温度变化所引起的半导体器件参数的变化是产生零点漂移现象的主要原因，因此也称零点漂移为温度漂移简称温漂。

抑制温漂的方法如下:

(1)在电路中引入直流负反馈，例如典型的静态工作点稳定电路中 Re 所起的作用

(2)采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化

(3)采用特性相同的管子，使他们的温漂相互抵消，构成“差分放大电路”

1.9.5 功率放大器与电压放大器的区别

答：

(1)功率放大器主要是放大信号的功率

而电压放大器主要是放大电压或增加信号的电压电平

(2)功率放大器的电流增益很高，>100，且可以处理较大的电流

而电压放大器电流增益较低，不能处理大电流，只是增加电压电平

(3)功率放大器的输出阻抗较低，达百Ω

而电压放大器输出阻抗很高，可达 10+kΩ

(4)功率放大器的输入信号必须具有高幅度

而电压放大器可以处理低幅度的信号

1.9.6 甲类功率放大方式和乙类互补对称功放的主要区别

答：

(1)甲类功放是指在信号的整个周期内(正波的正负两个半周)，放大器的任何功

率输出元件都不会出现电流截止 (即停止输出)的一类放大器。

甲类放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真

(2)乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器，每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。

乙类放大器的优点是效率高，缺点是会产生交越失真

1.9.7) 放大电路频率补偿的概念，目的和方法分别是什么?

答：

概念:频率补偿是为了改变频率特性，减小时钟和相位差，使输入输出频率同步频率补偿

目的:一是改善放大电路的高频特性，二是克服由于引入负反馈而可能出现自激振荡现象，使放大器能够稳定工作。

在放大电路中，由于晶体管结电容的存在常常会使放大电路频率响应的高频段不理想，为了解决这一问题，常用的方法就是在电路中引入负反馈。然后，负反馈的引入又引入了新的问题，那就是负反馈电路会出现自激振荡现象，所以为了使放大电路能够正常稳定工作，必须对放大电路进行频率补偿。

频率补偿的方法:频率补偿的方法可以分为超前补偿和滞后补偿，主要是通过接入一些阻

容元件来改变放大电路的开环增益在高频段的相频特性，目前使用最多的就是锁相环

1.9.8 集成运放选型时，需要考虑的基本参数有哪些

答：集成运放的主要性能参数包括开环差模增益、差模输入电阻、共模抑制比、输入失调电

压、输入失调电压的温漂、输入失调电流、输入失调电流的温漂、最大共模输入电压、最

大差模输入电压、3dB带宽频率、单位增益带宽、转换速率。

1.9.9 什么是差分放大电路?具有什么优点？

答：差分放大电路是放大输入信号差值的电路

具有高共模抑制比，能够有效地抑制共模噪声。

1.10 晶振

晶振（晶体振荡器）是一种利用石英晶体（或其他晶体材料）的压电效应来产生高精度、高稳定度振荡信号的电子元件。

1.10.1 无源晶振起振电容容量选择方法

答：起振电容的主要作用是协助起振和稳定振荡

其容量选择主要参考以下两点:

(1)考虑到不同的晶振特性不同，因此在原则上尽量参考晶振厂商推荐的电容

(2)在电容容量的许可范围内尽量选择容量较小的电容，以防容量过大增加晶振起振时间

1.11 蜂鸣器

1.11.1 为何有源压电式蜂鸣器只需要接上额定直流电压即可发声? 这种蜂鸣器可以接音频输出信号作为普通喇叭用吗，为什么?

答：有源压电式蜂鸣器内部有振荡电路 (由晶体管或集成电路组成) 和驱动电路，所以只需提供直流电源即可发声。又因为内部振荡电路的振荡频率是固定的，所以只能发出一种声音，不能用于普通喇叭电路

1.12单片机

1.12.1 单片机死机、跑飞的原因

答：单片机死机、跑飞一般可以归结为以下几个原因

1)单片机打开了中断但没有清除中断命令，导致程序一直进入中断，造成死机的假象

2)没有正确地处理中断向量

3)指针操作错误导致地址溢出

4)循环忘了给定义条件，造成死循环

5)堆栈溢出

1.12.2 DSP和单片机的区别，以及应用场合

答：DSP一般指的是数字信号处理器(开发板)，多用于数据算法处理，其具有强大的数据处理能

力和运行速度。

而单片机是一种集成电路芯片，单片机是一种系统设计方案，将计算机的CPU，定时器和多种接口集成在一片芯片上，可以满足多种应用场合。

在实际生活中，DSP的应用一般为DVD、蓝光播放器、电视机顶盒等，而单片机在工业控制领域，如数控机床，以及智能设备，例如智能音箱，消费类电子领域应用较多。

1.12.3 单片机最小系统由哪几个部分组成?

答：单片机最小系统由五部分组成，分别是MCU(微处理控制单元)、电源、时钟电路/晶振、复位电路、程序加载口。其中三要素是电源、时钟电路和复位电路。

1.12.4 MCU选取考虑

答：选择MCU时需要考虑以下几个方面

(1)性能:包括运行速度、存储容量、外设数量和类型等。根据具体应用场景选择不同的MCU型号

(2)功耗:需要考虑应用场景对功耗的要求。如果需要长时间运行，需要选择低功耗MCU。

(3)可靠性:需要考虑MCU的可靠性和稳定性。选择品牌知名、经过验证的MCU可以降低故障率

(4)成本:需要考虑MCU的成本和性价比，根据具体应用场景选择合适的MCU型号。

(5)生态环境:需要考虑MCU的开发工具、支持社区、示例代码等生态环境。

(6)供应链:需要考虑MCU的供应链稳定性和可靠性，避免由于MCU供应问题导致项目延误。

1.12.5 单片机上电后没有运转，首先要检查什么?

首先应该确认电源电压是否正常。

用电压表测量接地引脚跟电源引脚之间的电压，看是否是电源电压，例如常用的5V。

接下来就是检查复位引脚电压是否正常。

分别测量按下复位按钮和放开复位按钮的电压值，看是否正确。

然后再检查晶振是否起振了

一般用示波器来看晶振引脚的波形，注意应该使用示波器探头的“10”档。

另一个办法是测量复位状态下的I0口电平，按住复位键不放，然后测量IO没接外部上拉的 PO口除外)的电压，看是否是高电平，如果不是高电平，则多半是因为晶振没有起振。

1.13 滤波器

1.13.1 信号干扰主要来源

答：信号干扰的来源多种多样，可以将其划分为内部干扰和外部干扰两种。

内部干扰主要来源是无源器件和有源器件的干扰

而外部干扰分为杂散干扰、互调干扰、阻塞干扰。

1.13.2 无源滤波器和有源滤波器的区别

答：无源滤波器由无源器件R、L、C 组成，将其设计为某频率下极低阻抗，对相应频率谐波电流进行分流，其行为模式为提供被动式谐波电流旁路通道。

无源滤波器可分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器。

无源滤波器结构简单、成本低廉、运行可靠性高，是应用广泛的被动式谐波治理方案。

有源滤波器由有源器件 (如集成运放) 和R、C 组成，不用电感L、体积小、重量轻。

有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。

集成运放的开环电压增益和输入阻抗很高，输出电阻很小，构成有源滤波电路后有一定的电压放大和缓冲作用。

集成运放带宽有限，所以有源滤波器的工作频率做不高。

1.13.3 常见的滤波电路有哪几种

答：滤波电路一般分为无源滤波和有源滤波两大类:

(1)若滤波电路仅无源元件(电阻、电容、电感)组成则称无源滤波电路。

无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型/C滤波、LC-Π型滤波和 RC-Π型滤波等)。

(2)若滤波电路不仅由无源元件，还由有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成

则称为有源滤波电路。

1.13.4 怎么识别滤波器是低通、高通、带通还是带阻滤波器?

答：低通滤波器：信号频率趋于零时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于无穷大时电压放大倍数趋于零

高通滤波器：信号频率趋于无穷大时有确定的电压放大倍数,且信号频率趋于零时电压放大倍数趋于零

带通滤波器：信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数均趋于零

带阻滤波器：信号频率趋于零和无穷大时电压放大倍数具有相同的确定的电压放大倍数,且在某一频率范围内电压放大倍数趋于零

1.13.5 有源滤波器和无源滤波器的原理

答：滤波器：是一种对信号的频率具有选择性的电路，其功能就是使特定频率范围内的信号通过，而阻止其它频率信号通过。

原理：当不同频率的信号通过该电路时，具有不同的幅度衰减，通带内的信号衰减很小，而阻带内的信号衰减很大。

区别：

(1)有源滤波器是电子的，无源滤波器是机械的。

(2)有源滤波器是检测到某一设定好的谐波次数后抵消它，无源滤波器是通过电抗器与电容器的配合形成某次谐波通道吸收谐波。

(3)采用无源滤波器因为有电容器的原因，所以可提高功率因素。采用有源滤波器只是消除谐波与功率因素无关。

(4)有源滤波器造价是无源滤波器的3倍以上，技术相对不太成熟，且维护成本高；无源滤波器造价相对较低，技术较成熟，安装后基本免维护。

(5)有源滤波器用于小电流，无源滤波器可用于大电流。

1.13.6 IIR，FIR滤波器的异同

答：IIR：无限长冲激响应滤波器 FIR：有限长冲激响应滤波器。

(1)在相同的技术指标下，IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈，所以可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求，所用的存储单元少，运算次数少，较为经济

(2)FIR滤波器可得到严格的线性相位，而IIR滤波器做不到这一点，IIR滤波器的选择性越好，其相位的非线性越严重。因而，如果 IIR 滤波器要得到线性相位，又要满足幅度滤波的技术要求，必须加全通网络进行相位校正，这同样会大大增加滤波器的阶数。

(3)FIR滤波器主要采用非递归结构，因为无论是从理论上还是从实际的有限精度的运算中它都是稳定的，有限精度运算的误差也越小。IIR滤波器必须采用递归结构，极点必须在 z 平面单位圆内才能稳定，对于这种结构，运算中的四舍五入处理有时会引起寄生振荡。

(4)对于FIR 滤波器，由于冲激响应是有限长的，因而可以用快速傅里叶变换算法，这样运算速度可以快得多。IIR滤波器则不能这样运算。

(5)从设计上看，IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成的闭合公式、数据和表格，因此计算工作量较小，对计算工具要求不高。FIR 滤波器则一般没有现成的设计公式，一般 FIR 滤波器设计仅有计算机程序可资利用，因而要借助于计算机。

(6)IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段常数的标准低通、高通、带通、带阻、全通滤波器。FIR 滤波器则要灵活得多。

1.14 逻辑门

1.14.1什么是逻辑门?常见的逻辑门有哪些?

答：逻辑门是基本的数字电路单元，用于执行布尔逻辑操作。

常见的逻辑门有与门(AND)、或门(OR)、非门(NOD、异或门(XOR)、与非门(NAND)、或非门(NOR)等。

1.14.2 逻辑运算

答：

1.15 AD转换器

1.15.1 DAC和 ADC的实现各有哪些方法

答：实现DAC转换的方法有：

权电阻网络 D/A 转换，倒梯形网络 D/A 转换，权电流网络 D/A 转换、权电容网络 D/A 转换以及开关树形 D/A 转换等。

实现 ADC 转换的方法有：

并联比较型 A/D 转换，反馈比较型 A/D 转换，双积分型 A/D 转换和 VF 变换型 A/D 转换。

1.15.2 A/D 电路组成、工作原理

答：组成：A/D 电路由取样、量化和编码三部分组成

取样：

由于模拟信号在时间上是连续信号而数字信号在时间上是离散信号，因此 A/D 转换的第一步就是要按照奈奎斯特采样定律对模拟信号进行采样。

量化：

又由于数字信号在数值上也是不连续的，也就是说数字信号的取值只有有限个数值，因此需要对采样后的数据尽量量化，使其量化到有效电平上。

编码：

编码就是对量化后的数值进行多进制到二进制的转换。

1.16 锁存器、触发器、寄存器和锁相环

1.16.1 什么是触发器?RS触发器、D触发器和JK触发器的区别

答：触发器是一种双稳态电路，用于存储一位数据

RS 触发器有两个输入 (Set 和 Reset);

D 触发器有一个输入 (Data)

JK 触发器有两个输入(J和K)

1.16.2 锁相环

答：锁相环路是一种反馈控制电路，简称锁相环（PLL）锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。

用途：

因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。

名称由来及组成：

锁相环在工作的过程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来，锁相环通常由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分组成。

作用：

锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，它的作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压，对振荡器输出信号的频率实施控制。

原理：

锁相环实质上是一种电路或者模块，用于通信的接收机中对接收到的信号进行处理，并从

其中提取某个时钟的相位信息。或者说，对于接收到的信号，仿制一个时钟信号，使得这

两个信号从某种角度来看是同步的，或者说相干的。由于锁定情形下(即完成捕捉后)

该仿制的时钟信号相对于接收到的信号中的时钟信号具有一定的相差，所以很形象地称其

为锁相环。

1.16.3 锁存器(latch)、触发器(filpflop)、寄存器三者的区别

答：触发器：能够存储一位二值信号的基本单元电路统称为“触发器”。

锁存器：一位触发器只能传送或存储一位数据，而在实际工作中往往希望一次传送或存储多位数据。为此可把多个触发器的时钟输入端CP连接起来，用一个公共的控制信号来控制，而各个数据端口仍然是各处独立地接收数据。这样所构成的能一次传送或存储多位数据的电路就称为“锁存器”。

寄存器：在实际的数字系统中，通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器。由于触发器内有记忆功能，因此利用触发器可以方便地构成寄存器。由于一个触发器能够存储一位二进制码，所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。

区别：

从寄存数据的角度来看，寄存器和锁存器的功能是相同的，它们的区别在于寄存器是同步时钟控制，而锁存器是电位信号控制。

寄存器和锁存器具有不同的应用场合，取决于控制方式以及控制信号和数据信号之间的时间关系：若数据信号有效一定滞后于控制信号有效，则只能使用锁存器；若数据信号提前于控制信号到达并且要求同步操作，则可用寄存器来存放数据

1.16.4 D触发器(LATCH)和D锁存器(DFF)的区别

答：D触发器：是指由时钟边沿触发的存储器单元

锁存器：指一个由信号而不是时钟控制的电平敏感的设备。

锁存器通过锁存信号控制，不锁存数据时，输出端的信号随输入信号变化，就像信号通过缓冲器一样，一旦锁存信号起锁存作用，则数据被锁住，输入信号不起作用。

1.16.5 VCO

答：VCO即压控振荡器，在通信系统电路中，压控振荡器(VCO)是其关键部件，特别是在锁相环电路、时钟恢复电路和频率综合器等电路中。

VCO的性能指标主要包括：频率调谐范围，输出功率，(长期及短期)频率稳定度，相位噪声，频谱纯度，电调速度，推频系数，频率牵引等。

1.17 光耦

光耦（光电耦合器）是一种利用光信号来传输电信号的半导体器件，通常由一个发光二极管（LED）和一个光敏元件（如光敏三极管、光电二极管等）组成，封装在同一管壳内。

1.17.1 光耦工作原理

答：通过光信号来进行电信号的隔离与传输。

具体过程如下：

输入端（LED发光部分）：输入端通常是一个LED，当输入电路提供电流时，LED发光。

光信号传输：LED发出的光线穿过光耦的隔离区域，并照射到接收部分（光敏元件）上。

输出端（光敏元件接收部分）：光敏元件接收到光信号后，会根据光信号的强度或亮灭状态产生相应的电信号输出。

1.17.2 光耦的功能

答：

1. 电气隔离

光耦能够提供输入和输出之间的电气隔离，防止电路之间的相互干扰，保护电路的稳定性。这种隔离特别适用于需要将高电压电路与低电压控制电路分开的场合，例如在微处理器控制电路与高电压执行端之间，使用光耦可以有效防止高电压端的故障影响到控制端。

2. 信号传输

光耦可以传输数字信号和模拟信号，通过电光电的转换实现信号的传输。这种传输方式避免了直接的电气连接，减少了电磁干扰和噪声传播。

3. 抗干扰能力强

由于光耦合器输入输出间互相隔离，具有单向性，因而具有良好的电绝缘能力和抗电磁干扰能力。此外，光耦的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。

4. 保护作用

在一些电路中，如微处理器控制电路与高电压执行端之间，使用光耦可以提供保护作用，防止高电压端的故障影响到控制端。

5. 逻辑电平转换

光耦还可以用于逻辑电平转换，例如在不同电压等级的电路之间进行信号传递时，光耦可以将输入信号转换为光信号，再转换为适合输出端电压等级的电信号。

1.18 IGBT(绝缘栅双极晶体管)

1.18.1 IGBT的保护机制

答：

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管）是一种复合型功率半导体器件，结合了MOSFET的高输入阻抗、快速开关特性和双极晶体管（BJT）的低导通压降、高电流承载能力。

过流保护：IGBT在过流时可能会损坏，因此需要配备过流保护电路。当检测到过流时，保护电路会迅速切断栅极电压，使IGBT截止。

短路保护：IGBT在短路时也会产生过流，因此需要配备短路保护电路。短路保护电路可以在短时间内切断栅极电压，防止IGBT损坏。

热保护：IGBT在高功率应用中会产生热量，需要配备热保护电路。当检测到IGBT温度过高时，保护电路会切断栅极电压，使IGBT停止工作，防止过热损坏。

1.18.2 IGBT的特点

答：

IGBT是一种高性能的功率半导体器件，结合了MOSFET和双极晶体管的优点。它通过栅极电压控制导通和截止，具有高输入阻抗、低导通压降、大电流承载能力和快速开关特性。

1.18.3 IGBT功能

答：

1. 电子开关功能

IGBT是一种三端功率半导体器件，具有栅极（Gate）、集电极（Collector）和发射极（Emitter）。它通过栅极电压控制集电极和发射极之间的导通与截止，实现电子开关的功能。当栅极施加正向电压时，IGBT导通，允许电流通过；当栅极电压为零或负时，IGBT截止，电流被阻断。

2. 控制电流

IGBT具有单向导通特性，可以控制电路的开关状态。这种特性使其能够精确控制电流的大小和方向，适用于各种需要精确电流控制的场景。

3. 降低功率损耗

IGBT结合了MOSFET的高输入阻抗和快速开关速度，以及双极晶体管的低导通压降和高电流承载能力。这使得IGBT在导通状态下具有较低的功率损耗，提高了系统的效率。

4. 承载大电流

IGBT能够承载大电流，通常可达300A以上。它还具有良好的热稳定性和抗击穿能力，适合在高温和高电压环境下工作。

5. 高效电能转换

IGBT在电能转换方面表现出色，能够实现高效的变频、整流、变压等功能。它广泛应用于变频器、逆变器、UPS电源等设备中，用于提高电能转换效率和稳定性。

1.19 继电器

1.19.1 继电器工作原理

答：

继电器是一种能够通过电信号控制电路通断的电磁开关器件。继电器的工作原理基于电磁感应和机械动作（电磁继电器），或基于半导体器件的导通和截止（固态继电器）。电磁继电器通过线圈通电产生的磁场吸引衔铁，使触点动作，实现电路的通断控制；固态继电器则通过半导体器件实现无触点的电路控制。时间继电器则在接收到触发信号后延迟一定时间才动作，实现延时控制功能。

1.19.2 继电器功能

答：

（1）电路控制

功能：继电器能够通过低电压、低电流的控制信号来控制高电压、高电流的负载电路。

应用场景：在汽车电子系统中，继电器用于控制大电流负载，如启动电机、车灯等。通过低电压的控制信号（如12V）来控制高电流负载（如启动电机需要几百安培的电流），从而避免直接使用高电流控制信号带来的安全隐患和复杂性。

（2）信号放大

功能：继电器可以将弱电信号放大为强电信号，从而实现对大功率设备的控制。

应用场景：在工业自动化控制系统中，微弱的控制信号（如来自PLC的信号）可以通过继电器放大，驱动高功率的电机或其他设备。

（3）隔离保护

功能：继电器的输入电路和输出电路之间是电气隔离的，可以有效防止高电压或大电流对控制电路的损坏。

应用场景：在医疗设备中，继电器用于隔离控制电路和患者接触部分的电路，确保患者和设备的安全。

（4）逻辑控制

功能：继电器可以实现简单的逻辑控制功能，如“与”、“或”、“非”等逻辑操作。

应用场景：在简单的自动化控制系统中，多个继电器可以组合实现复杂的逻辑控制。

1.20 磁珠

1.20.1 磁珠的工作原理

答：磁珠是一种用于抑制高频噪声的电子元件，其工作原理基于电磁感应和能量转换。

1.20.2 磁珠的功能

答：

1. 抑制高频噪声

功能：磁珠能够有效抑制高频噪声和电磁干扰（EMI）。当高频电流通过磁珠时，磁珠内部的铁氧体材料会产生磁通量，通过涡流损耗和磁滞损耗将高频信号的能量转化为热能并消耗掉。

2. 信号完整性保护

功能：磁珠可以吸收高频毛刺和尖峰干扰，保护信号完整性。它对高频信号的阻抗较高，能够有效滤除高频噪声，而对低频信号的阻抗较低，几乎不影响低频信号的传输。

3. 电源滤波

功能：磁珠可以用于电源滤波，减少电源线上的高频噪声和纹波。它在高频下呈现高阻抗，能够有效抑制高频干扰，而对直流或低频信号的影响较小。

4. 电源隔离

功能：磁珠可以用于隔离数字电源和模拟电源，减少数字电路中的高频噪声对模拟信号的干扰。通过在数字电源和模拟电源之间插入磁珠，可以有效抑制高频噪声的传播。

5. 去耦

功能：磁珠可以用于去耦，减少电源线上的瞬态电流和电压波动。通过在电源线和地之间插入磁珠，可以有效抑制瞬态电流，减少电源线上的电压波动。

6. 高频信号传输

功能：磁珠可以用于高频信号传输，减少信号线上的高频反射和串扰。通过在信号线和地之间插入磁珠，可以有效抑制高频反射和串扰，提高信号质量。

7. 电磁兼容性（EMC）

功能：磁珠可以用于提高电路的电磁兼容性（EMC），减少电磁干扰（EMI）的传播。通过在电源线和信号线中插入磁珠，可以有效抑制高频噪声的传播，减少电磁干扰。

1.20.3 磁珠和电感的区别

特性	磁珠	电感
功能	抑制高频噪声，吸收高频毛刺	储能、滤波、阻断高频信号
结构与材料	铁氧体材料，高电阻率、高磁导率	通常由线圈绕制，材料多样
应用场合	信号回路、电源滤波、电磁兼容性	电源滤波回路、储能电路
阻抗特性	高频下阻抗高，低频下阻抗低	高频下阻抗高，低频下阻抗低
工作频率	主要用于高频（MHz级别）	适用于宽频率范围（从低频到高频）

1.21 可控硅(SCR)

1.21.1 可控硅的工作原理

可控硅（可控硅整流器，英文：Silicon Controlled Rectifier，简称SCR）是一种功率半导体器件，其工作原理主要基于PNPN四层结构和PN结的单向导电性

1.21.2 可控硅的结构

可控硅是由四层半导体材料构成的，这四层分别是P型、N型、P型、N型，形成三个PN结。从外层的P型和N型半导体分别引出阳极（A）和阴极（K），从中间的P型半导体引出控制极（G）。

1.21.3 可控硅的功能

1、可控整流

2、交流调压

3、逆变

4、过流保护

5、无触点开关

6、斩波

7、相位控制

2 模拟电路部分

2.1.1 反馈电路概念

答：反馈电路是将放大器输出信号(电压或电流)的一部分或全部，回收到放大器输入端与输入信号进行比较(相加或相减)，并用比较所得的有效输入信号去控制输出，负反馈可以用来稳定输出信号或者增益，也可以扩展通频带，特别适合于自动控制系统。正反馈可以形成振荡，适合振荡电路和波形发生电路。

2.1.2 负反馈种类及其优点

答：种类：电压并联反馈，电流串联反馈，电压串联反馈和电流并联反馈

优点：降低放大器的增益灵敏度，改变输入电阻和输出电阻，改善放大器的线性和非线性失真，有效地扩展，放大器的通频带，自动调节作用

2.1.3 放大电路的频率补偿的目的及方法

答：频率补偿：是为了改变频率特性，减小时钟和相位差，使输入输出频率同步。

相位补偿：是改善稳定裕度，相位补偿与频率补偿的目标有时是矛盾的。

失真：不同的电路或者说不同的元器件对不同频率的放大倍数是不相同的，如果输入信号不是单一频率，就会造成高频放大的倍数大，低频放大的倍数小，结果输出的波形就产生了失真

放大电路中频率补偿的目的：一是改善放大电路的高频特性，二是克服由于引入负反馈而可能出现自激振荡现象，使放大器能够稳定工作。

原因：在放大电路中，由于晶体管结电容的存在常常会使放大电路频率响应的高频段不理想，为了解决这一问题，常用的方法就是在电路中引入负反馈。然后，负反馈的引入又引入了新的问题，那就是负反馈电路会出现自激振荡现象，所以为了使放大电路能够正常稳定工作，必须对放大电路进行频率补偿。

频率补偿方法：可以分为超前补偿和滞后补偿，主要是通过接入一些阻容元件来改变放大电路的开环增益在高频段的相频特性，目前使用最多的就是锁相环

2.1.5 频率响应

答：概念：在放大电路中，由于电抗元件(如电容、电感线圈等)及晶体管极间电容的存在，当输入信号的频率过低或过高时，放大电路的放大倍数的数值均会降低，而且还将产生相位超前或之后现象。也就是说，放大电路的放大倍数(或者称为增益)和输入信号频率是一种函数关系，我们就把这种函数关系成为放大电路的频率响应或频率特性。

稳定的频率响应：放大电路的频率响应可以用幅频特性曲线和相频特性曲线来描述，如果一个放大电路的幅频特性曲线是一条平行于x轴的直线(或在关心的频率范围内平行于x轴)，而相频特性曲线是一条通过原点的直线(或在关心的频率范围是条通过原点的直线)，那么该频率响应就是稳定的。

改变频率响应：(1) 改变放大电路的元器件参数；(2) 引入新的元器件来改善现有放大电路的频率响应；(3) 在原有放大电路上串联新的放大电路构成多级放大电路。

2.1.6 差分运放进行相位补偿，并画补偿后的波特图

答：产生原因：随着工作频率的升高，放大器会产生附加相移，可能使负反馈变成正反馈而引起自激。进行相位补偿可以消除高频自激。

相位补偿的原理：在具有高放大倍数的中间级，利用一小电容C（几十～几百微微法）构成电压并联负反馈电路。可以使用电容校正、RC校正分别对相频特性和幅频特性进行修改。

波特图：就是在画放大电路的频率特性曲线时使用对数坐标。

波特图由对数幅频特性和对数相频特性两部分组成，它们的横轴采用对数刻度 lgf，幅频特性的纵轴采用 lg |Au|表示，单位为 dB；相频特性的纵轴仍用φ表示。

2.1.7 已知差分电路输出电压Y+和Y，求共模分量和差模分量

答：设共模分量是Yc，差模分量是Yd，则可知其输出电压

Y+=Yc+Yd Y=YcYd

可得Yc=(Y+ + Y)/2 Yd=(Y+ Y)/2

2.1.8 窄沟效应

答：当JFET或MESFET沟道较短，小于1um的情况下，这样的器件沟道内电场很高，载流子民饱合速度通过沟道，因而器件的工作速度得以提高，载流子漂移速度，通常用分段来描述，认为电场小于某一临界电场时，漂移速度与近似与电场强成正比，迁移率是常数，当电场高于临界时，速度饱和是常数。所以在短沟道中，速度是饱和的，漏极电流方程也发生了变化，这种由有况下饱和电流不是由于沟道夹断引起的而是由于速度饱和。

2.1.9 IC设计中同步复位与异步复位的区别

答：同步复位：在时钟沿才复位信号，完成复位动作。

异步复位：不管时钟，只要复位信号满足条件，就完成复位动作。

异步复位对复位信号要求比较高，不能有毛刺，如果其与时钟关系不确定，也可能出现亚稳态。

2.1.10 静态、动态时序模拟的优缺点

答：静态时序分析:是采用穷尽分析方法来提取出整个电路存在的所有时序路径，计算信号在这些路径上的传播延时，检查信号的建立和保持时间是否满足时序要求，通过对最大路径延时和最小路径延时的分析，找出违背时序约束的错误。它不需要输入向量就能穷尽所有的路径，且运行速度很快、占用内存较少，不仅可以对芯片设计进行全面的时序功能检查，而且还可利用时序分析的结果来优化设计，因此静态时序分析已经越来越多地被用到数字集成电路设计的验证中。

动态时序模拟:就是通常的仿真，因为不可能产生完备的测试向量，覆盖门级网表中的每一条路径。因此在动态时序分析中，无法暴露一些路径上可能存在的时序问题。

2.1.11 为什么要引入反馈?

答：总的说来是为了改善放大器的性能，

引入正反馈是为了增强放大器对微弱信号的灵敏度或增加增益;

而引入负反馈则是为了提高放大器的增益稳定性及工作点的稳定性、减小失真、改善输入输出电阻、拓宽通频带等等。

2.1.12 共模抑制比越大越好还是越小越好

答：差模放大倍数越大越好，因为差模信号相当于是需要放大的有用信号

而共模放大倍数越小越好，因为共模信号的性质是那些需要被抑制掉的干扰信号。

因此共模抑制比越大，抑制共模信号的能力越强，则电路干扰越小。故共模抑制比越大越好。

2.1.13 微变等效电路分析法与图解法在放大器的分析方面有什么区别?

答：可以比较方便准确地计算出放大器的输入输出电阻、电压增益等。而图解法则可以比较直观地分析出放大器的工作点是否设置得适当，是否会产生什么样的失真以及动态范围等。

2.1.14 微变等效电路分析法分析放大电路的一般步骤是什么?

答：1)计算出Q点中的Icq,Uceq;

2)根据公式计算出三极管的输入电阻rbe。

3)用微变等效电路绘

出放大器的交流通路。

4)根据3)和相应的公式分别计算放大器的输入输出电阻、电压增益等.

2.1.15 微变等效电路分析法的适用范围是什么?

答：适合于分析任何简单或复杂的电路。只要其中的放大器件基本工作在线性范围内。

2.1.16 微变等效电路分析法有什么局限性?

答：只能解决交流分量的计算问题，不能用来确定Q点，也不能用以分析非线性失真及最大输出幅度等问题。

2.1.17 什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈?

答：输出信号通过一定的途径又送回到输入端被放大器重新处理的现象叫反馈。

如果信号是直流则称为直流反馈;是交流则称为交流反馈，

经过再次处理之后使放大器的最后输出比引入反馈之前更大则称为正反馈，反之，

如果放大器的最后输出比引入反馈之前更小，则称为负反馈。

3 数字电路部分

3.1.1 Setup 和 Hold 时间

答：用途：Setup/Hold Time 用于测试芯片对输入信号和时钟信号之间的时间要求。

建立时间(Setup Time)：指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据能够保持稳定不变的时间。

详细：输入数据信号应提前时钟上升沿(如上升沿有效)T时间到达芯片，这个T就是建立时间通常所说的 SetupTime。如不满足Setup Time，这个数据就不能被这一时钟打入触发器，只有在下一个时钟上升沿到来时，数据才能被打入触发器。

保持时间(Hold Time)：指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据保持稳定不变的时间。如果 Hold Time 不够，数据同样不能被打入触发器。

3.1.2 竞争与冒险现象

答：竞争：在组合逻辑电路中，由于门电路的输入信号经过的通路不尽相同，所产生的延时也就会不同，从而导致到达该门的时间不一致，我们把这种现象叫做竞争。

冒险：由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲或毛刺的现象叫冒险。

产生：如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。

消除：一是添加布尔式的消去项，二是在芯片外部加电容。

3.1.3 "线与"逻辑

答：概念：线与逻辑是两个或多个输出信号相连可以实现与的功能。

硬件要求：要用OC门来实现(漏极或者集电极开路)，为了防止因灌电流过大而烧坏 OC 门，应在 OC 门输出端接一上拉电阻(线或则是下拉电阻)。

3.1.4 同步逻辑和异步逻辑

答：同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。

异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。

3.1.5 同步电路与异步电路

答：同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作。

异步电路不使用时钟脉冲做同步，其子系统是使用特殊的“开始”和“完成”信号使之同步。异步电路具有无时钟歪斜问题、低电源消耗、平均效能而非最差效能、模块性、可组合和可复用性等优点。

3.1.6 罗列常用逻辑电平，其中TTL与COMS电平可以直接互连吗

答：常用电平标准：

低速：RS232、RS485、RS422、TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、ECL、LVPECL 等，

高速：LVDS、GTL、PGTL、 CML、HSTL、SSTL 等。

常用逻辑电平：12V，5V，3.3V

TTL和CMOS不可以直接互连，由于TTL是在0.33.6V之间，而CMOS则是有的12V，有的5V。

CMOS输出接到TTL是可以直接互连。

TTL接CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。

3.1.7 可编程逻辑器件

答：

ROM	只读存储器	PLA	可编程逻辑阵列
FPLA	现场可编程逻辑阵列	PAL	可编程阵列逻辑
GAL	通用阵列逻辑	EPLD	可擦除的可编程逻辑器件
FPGA	现场可编程门阵列	CPLD	复杂可编程逻辑器件

ROM、FPLA、PAL、GAL、EPLD是出现较早的可编程逻辑器件

FPGA和CPLD是当今最流行的两类可编程逻辑器件。

FPGA 是基于查找表结构的，CPLD 是基于乘积项结构的。

3.1.8 RS232c高电平脉冲对应的TTL逻辑是

答：正逻辑：用高电平表示逻辑1，用低电平表示逻辑0

负逻辑：用低电平表示逻辑1，用高电平表示逻辑0。

在数字系统的逻辑设计中，若采用NPN晶体管和NMOS管，电源电压是正值，一般采用正逻辑。

若采用的是PNP管和PMOS 管，电源电压为负值，则采用负逻辑比较方便。

一般电路都是采用正逻辑

对于RS232C的数据线，逻辑1(MARK)=3V～15V ；逻辑0(SPACE)=+3～＋15V，因此对应的TTL逻辑为负逻辑。

3.1.9 PCI总线

PCI的英文全称为Peripheral Component Interconnect。即外部设备互联总线，是1993年推出的PC局部总线标准。PCI总线可以分为32位总线和64位总线两种，一般PC机使用32位PCI总线，服务器和高级工作站都带有64位PCI总线。PCI总线的主要特点是传输速度高，目前可实现66M的工作频率，在64位总线宽度下可达到突发（Burst）传输速率264MB/s，是通常ISA总线的300倍，以满足大吞吐量的外设的需求。

3.1.10 DSP和通用处理器在结构上有什么不同

与通用处理器相比，DSP属于专用处理器，它是为了实现实时数字信号处理而专门设计的。在结构上，DSP一般采用哈佛结构，即数据缓存和指令缓存相分开。DSP有专门的乘加指令，一次乘加只需一个指令周期即可完成、而通用处理器中的乘法一般使用加法实现的，一次乘法需要消耗较多的指令周期。

3.1.11什么是时钟信号及其在数字电路中的作用

答：时钟信号是一个周期性的方波信号，用于同步数字电路中的操作

3.1.12 一个标准的倒相器中P管的宽长比要比N管的宽长比大

答：和载流子有关，P管是空穴导电，N管电子导电，电子的迁移率大于空穴，同样的电场下，N管的电流大于P管，因此要增大P管的宽长比，使之对称，这样才能使得两者上升时间下降时间相等、高低电平的噪声容限一样、充电和放电是时间相等

3.1.13 Cache与Buffer有何区别

答：Cache：是高速缓冲存储器，Cache是一个高速小容量的临时存储器，可以用高速的静态存储器芯片实现，或者集成到CPU芯片内部，存储CPU最经常访问的指令或者操作数据Buffer与Cache 操作的对象不一样。

Buffer(缓冲)：是为了提高内存和硬盘(或其他I/0设备)之间的数据交换的速度而设计的。

Cache(缓存)：是为了提高cpu和内存之间的数据交换速度而设计，也就是平常见到的一级缓存、二级缓存、三级缓存等。

4 通讯

4.1 UART

4.1.1 简述URAT总线

答：UART是通用异步串行数据总线，是一种全双工传输总线。

UART在单片机中是最基本的配置，作为单片机的串口，它有TX(数据发送接口)和RX(数据接收接口)两个接口。

使用UART总线接口进行通信的时候，两个设备间的TX和RX相连RX和TX相连即可。

4.1.2 UART通信协议有几根线，分别有什么作用?

答：UART 是单片机中最常用的异步串口

它有两根线,分别是 TX(数据发送)和 RX(数据接收)。

分别负责通信时发送数据和接收数据。

UART 通信协议是全双工协议，即可以同时双向收发数据。

4.2 I2C

4.2.1 I2C总线的工作原理

答：I2C是同步半双工串行总线，它有SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线)两条线，其工作模式一般为主从工作模式，每一个设备都允许当作主设备，但是在同一个时刻只能有一个主设备。

4.2.2 I2C总线如何选择和哪一个从设备进行通信?

答：要在软件里定义一个地址(软件寻址)

所以在I2C的通信里，通常会先发一个从设备的地址数据(没有片选信号)。只有一根信号线，所以

是半双工通信，这种半双工的通信一般在软件上进行处理(应答机制)。

4.2.3 介绍应答机制

答：应答机制：比如主设备要给从设备发送数据，先发过去等待从设备应答，接到从设备应答了之后再发。如果主设备想要从从设备获取数据，那么从设备给主设备发的时候主设备也要给从设备应答。(I2C虽然在硬件上简单，但是在软件上麻烦，且从设备难度>主设备)

4.2.4 I2C是否需要上拉电阻

答：需要

由于 I2C 通信是开漏输出的(只能输出低电平不能输出高电平)，因此需要加上拉电阻，使其可以输出高电平。

4.2.5 利用I2C总线通信时，怎么区分起始信号和停止信号

答：起始信号:当SCL线是高电平时SDA线从高电平向低电平切换。/当时钟信号是高电平

时，信号线上出现了(一个)下降沿。

停止信号:当SCL线是高电平时SDA线由低电平向高电平切换。/当时钟信号是高电平

时，信号线上出现了(一个)上升沿。

4.2.6 解释建立时间，保持时间，不满足时会发生什么?

答：建立时间是指在触发器的时钟信号上升沿到来之前，数据稳定不变的时间。

保持时间是指在触发器的时钟信号上升沿到来之后，数据稳定不变的时间。

如果建立时间不够，则数据不能在这个时钟上升沿被稳定的打入触发器。

如果保持时间不够，数据同样不能被稳定的打入触发器。

4.2.7 使用I2C总线时需要考虑哪些问题

答：一般需要考虑的问题包括:信号线上拉电阻、信号线负载电容、信号线串联电阻。

(1)信号上拉电阻:虽然一些芯片的引脚内部具有上拉功能，但其一般是弱上拉，容易受到

外部干扰，所以在设计12C电路时务必添加外部上拉电阻Rp，并根据实际使用情况更改阻

值。

(2)根据通信速率(kbps)选择负载电容：常见的通信速率是100kbps和400kbps两种，对应

的信号线负载电容值分别为400pf、200pf。

(3)信号线串联电阻通常取值100~200Ω

串联一个电阻的目的主要是以下两点:阻抗匹配，减少信号反射;在极端使用环境下效抑制总线上的干扰脉冲。

4.3 SPI

4.3.1 简述SPI总线

答：SPI是同步串行通信接口/串行外设接口，它支持一主多从模式的通信方式一个主设备可

以对应多个从设备。

选择相应的从设备的时候，需要对片选信号进行使能，想要跟哪个从设备通信就把片选信号使能一下。因为它是同步通信，所以有一根时钟信号线，时钟信号由主设备发出，发出时钟脉冲作为通信过程中的脉搏。

4.3.2 SPI原理

答：原理:主设备和从设备中都有一个移位寄存器(移位寄存器除了可以存储数据还有移位的功能)主设备想要发出数据的时候先把数据放到寄存器里，寄存器通过一根信号线发给从设备;从设备也一样，想要发出数据的时候先把数据放到寄存器里，寄存器通过一根信号线发给主设备

4.3.3 SPI的几种工作模式

答：SPI总线有四种工作模式，通过CPOL(时钟极性)和CPHA(时钟相位)来控制是哪种模式。

(1)CPOL=0，CPHA=0:此时空闲态时SCLK处于低电平，有效状态是高电平。

数据采样是在第1个边沿也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在上升沿，数据发送是在下降沿。

(2)CPOL=0，CPHA=1:此时空闲态时SCLK处于低电平，有效状态是高电平。

数据发送是在第1个边沿，也就是SCLK由低电平到高电平的跳变，所以数据采样是在下降沿，数据发送是在上升沿。

(3)CPOL=1，CPHA=0:此时空闲态时SCLK处于高电平，有效状态是低电平。

数据采集是在第1个边沿也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在下降沿，数据发送是在上升沿。

(4)CPOL=1，CPHA=1:此时空闲态时SCLK处于高电平，有效电平是低电平。

数据发送是在第1个边沿也就是SCLK由高电平到低电平的跳变，所以数据采集是在上升沿，数据发送是在下降沿。

5 测试仪器

5.1.1 示波器的带宽、采样频率和存储深度

答：示波器有三个关键指标:带宽、采样率和存储深度。

带宽是指输入信号通过示波器后衰减3dB时的最低频率，示波器常见的带宽是 100M 和 200M。

采样率是指示波器的采样次数 (Sa/s)，是示波器对信号的采样频率。

存储深度表示示波器可以保存的采样点的个，存储深度=采样率采样时间。

5.1.2 万用表基本功能

1 电压测量

直流电压（DCV）：用于测量直流电源、电池电压等。

交流电压（ACV）：用于测量市电、变压器输出电压等。

测量方法：

将万用表功能选择旋钮调到相应的电压档位。

红表笔接正极，黑表笔接负极（直流电压）。

对于交流电压，表笔不分正负。

将表笔并联在被测电路两端，读取数值。

2 电流测量

直流电流（DCA）：用于测量直流电路中的电流。

交流电流（ACA）：用于测量交流电路中的电流。

测量方法：

将万用表功能选择旋钮调到相应的电流档位。

断开被测电路，将万用表串联接入电路中。

红表笔接电流流入端，黑表笔接电流流出端。

读取数值。

注意：电流测量时，万用表的内阻很小，相当于短路，不能直接测量高电压电路的电流，否则会损坏万用表。

3 电阻测量

用于测量电阻、线路通断等。

4 测量方法：

将万用表功能选择旋钮调到电阻档位。

将表笔分别接在被测电阻的两端。

读取数值。

注意：测量电阻时，被测电阻必须与电路断开，否则会影响测量结果。

其他功能（部分数字万用表）

电容测量：用于测量电容器的电容量。

二极管测试：用于判断二极管的正负极和好坏。

通断测试：用于检测电路的通断情况，通常有蜂鸣提示。

频率测量：用于测量信号的频率。

5.1.3 万用表使用步骤

1 检查万用表

检查万用表外观是否完好，表笔是否有损坏。

检查电池是否有电（数字万用表通常有低电压提示）。

对于指针式万用表，检查指针是否归零，若未归零，需进行机械调零。

2 选择测量功能和量程

根据测量需求，将功能选择旋钮调到相应的功能档位。

选择合适的量程。如果不确定被测值的大小，应先选择最大量程，再逐渐减小量程，直到指针指示在满刻度的1/3 2/3范围内（指针式万用表）或数字显示稳定（数字万用表）。

3 连接表笔

将红表笔插入“V/Ω”孔，黑表笔插入“COM”孔。

对于电流测量，需将红表笔插入相应的电流测量孔（如“20A”或“mA”孔）。

4 进行测量

按照前面提到的测量方法，将表笔连接到被测电路或元件上。

读取数值。

5 读数和记录

对于指针式万用表，读取指针指示的数值，并根据量程换算成实际值。

对于数字万用表，直接读取显示屏上的数值。

记录测量结果。

6 测量结束

将功能选择旋钮调到“OFF”档位。

取下表笔，将万用表收好。

5.1.4 钳形表功能

1. 电流测量

原理：钳形表的核心功能是测量电流。它通过电磁感应原理，当电流通过导线时，会在导线周围产生磁场，钳形表的钳口部分可以检测到这个磁场，并将其转换为电流值。

应用场景：可以用于测量交流电流（AC）和直流电流（DC），例如在工业设备、电机、变压器等电路中测量电流大小，帮助判断设备是否正常运行，或者是否存在过载等问题。

2. 电压测量

原理：钳形表通常配备有电压测量功能，通过内置的电压测量电路，可以测量交流电压（AC）和直流电压（DC）。

应用场景：可用于测量电源电压、设备输入输出电压等，例如在家庭电路中检查插座电压是否正常，或者在电子设备维修中测量电路板上的电压。

3. 电阻测量

原理：通过向被测电阻施加一个已知的电流，测量其两端的电压，根据欧姆定律（\[V = IR\]）计算出电阻值。

应用场景：可以用于测量导线电阻、电机绕组电阻、保险丝电阻等，帮助判断电路的连通性或元件是否损坏。

4. 电容测量

原理：一些高级钳形表具备电容测量功能，通过向电容充电并测量其充电时间或电压变化来计算电容值。

应用场景：可用于测量电路中的电容元件是否正常，例如在电子设备维修中检查滤波电容是否老化。

5. 频率测量

原理：通过检测交流信号的周期变化来计算频率。

应用场景：在变频器、电机驱动电路等需要精确控制频率的设备中，可以用来测量信号频率，确保设备运行在正确的频率范围内。

6 名词解释

6.1 中文解释

6.1.1 耦合

答：两个本来分开的电路之间或一个电路的两个本来相互分开的部分之间的交链。可使能量从一个电路传送到另一个电路，或由电路的一个部分传送到另一部分

6.1.2 去耦

答：阻止从一电路交换或反馈能量到另一电路，防止发生不可预测的反馈，影响下一级放大器或其它电路正常工作

6.1.3 旁路

答：将混有高频信号和低频信号的信号中的高频成分通过电子元器件 (通常是电容) 过滤掉，只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入

6.1.4 滤波

答：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措

6.2 英文解释

UART: UniversalAsychronous Receiver/Transmitter.

通用异步接收器/发送器，能够完成异步通信

USRT: Universal Sychronous Receiver/Transmitter,

通用同步接收器/发送器，能够完成同步通信

USART: Universal Sychronous Asychronous Receiver/Transmitter，

通用同步异步接收器/发送器，能完成异步和同步通信

SRAM：静态RAM DRAM：动态RAM

SSRAM：Synchronous Static Random Access Memory 同步静态随机访问存储器，它的一种类型的 SRAM。

SDRAM：Synchronous DRAM 同步动态随机存储器。

IRQ：中断请求

BIOS："Basic Input Output System">"基本输入输出系统"。

USB：Universal Serial BUS（通用串行总线）,是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

VHDL：VHSIC（Very High Speed Integrated Circuit）Hardware Description Language>超高速集成电路硬件描述语言。主要用于描述数字系统的结构、行为、功能和接口。

SDR：软件无线电，一种无线电广播通信技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。

7 电子电路设计

7.1.1 简述电子电路设计过程及注意事项

答：电子电路设计方案过程

(1)原理图设计

注意适当加入旁路电容与去耦电容；

注意适当加入测试点和0欧电阻以方便调试时测试用；

注意适当加入0欧电阻、电感和磁珠（专用于抑制信号线、电源线上的高频噪声和尖峰干扰）以实现抗干扰和阻抗匹配；

(2)PCB 设计

自己设计的元器件封装要特别注意以防止板打出来后元器件无法焊接；

FM部分走线要尽量短而粗，电源和地线也要尽可能粗；

旁路电容、晶振要尽量靠近芯片对应管脚；

注意美观与使用方便；

(3)投板

说明自己需要的工艺以及对制板的要求；

(4)元器件焊接

防止出现芯片焊错位置，管脚不对应；

防止出现虚焊、漏焊、搭焊等；

(5)模块化调试

先调试电源模块，然后调试控制模块，然后再调试其它模块；

上电时动作要迅速，发现不会出现短路时在彻底接通电源；

调试一个模块时适当隔离其它模块；

各模块的技术指标一定要大于客户的要求；

(6)整机调试

如提高灵敏度等问题

7.1.2 为什么高频信号线的参考地平面要连续（即高频信号线不能跨岛) ?

答：参考地平面给高频信号线提供信号返回路径，返回路劲最好紧贴信号线，最小化电流环路的面积，这样有利于降低辐射、提高信号完整性。

如果参考地平面不连续则信号会自己寻找最小路径，这个返回路径可能和其他信号回路叠加，导致互相干扰。而且高频信号跨岛会使信号的特征阻抗产生特变，导致信号的反射和叠加，产生振铃现象

7.1.3 什么是通孔、盲孔和埋孔? 孔径多大可以做机械孔，孔径多小必须做激光孔?请问激光微型孔可以直接打在元件焊盘上吗，为什么?

答：通孔是贯穿整个PCB 的过孔

盲孔是从PCB 表层连接到内层的过孔

埋孔是埋在PCB 内层的过孔。

大多数PCB厂家的加工能力是这样的:

大于等于8mil 的过孔可以做机械孔

小于等于6mil 的过孔需要做激光孔

对小于等于6mil 的微型孔，在钻孔空间不够时，允许一部分过打在PCB 焊盘上

7.1.4 pcb的常用布线规则有哪些

答：PCB布线是一项较为重要且繁琐的工作，其规则有很大。

首先要知道布线优先次序，一般应该优先布关键信号线，即模拟小信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线。其次布线的时候有以下常用的规则:

(1)走线方向控制规则:即相邻层的走线成正交结构;

(2)走线开环检查规则:不允许浮空布线;

(3)阻抗匹配原则:即同一网络的不限宽度应该一致;

(4)走线长度控制规则:即布线长度尽量短，以减少干扰

(5)角规则:即布线应该避免锐角和直角，一般为角线等

7.1.5 差分线走线有两个原则:等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，那么等长优先还是等距优先?

答：应该等长优先

差分信号是以信号的上升沿和下降沿的交点作为信号变化点的，走线不等长的话会使这个交点偏移，对信号的时序影响较大，另外还给差分信号中引入了共模的成分，降低信号的质量，增加了EMI。小范围的不等距对差分信号影响并不是很大，间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化，但因为差分对之间的耦合本身就不显著，所以阻抗变化范围也是很小的，通常在10%以内，只相当于一个过孔造成的反射，这对信号传输不会造成明显的影响

7.1.6 差分信号怎么布线

答：差分信号是指同时存在正负两个信号的信号，比如USB、HDMI、LVDS等标准都使用了差分信号技术，通过抵消噪声、提高信号传输质量。因此，对于差分信号的布线要特别注意，以下是一些建议:

1.尽量保持差分对的长度相等，以防止差分信号之间的时间差

2尽量使差分对的两根线距离相等，以避免不必要的互感和干扰。

3.差分对的两根线应尽量并排走，而不要拐弯曲折，以减少反射和串扰。

4.差分线和信号线之间应有一定的间隔，以避免互相干扰

5.如果需要跨PCB板传输差分信号，应使用差分对进行传输，避免信号互相干扰。

6.选择适合的差分对阻抗，并采用适当的终端电阻。

8 电路设计题

说明：电路仿真软件使用Multisim，实验仿真原理均有详细说明文章，可看本文CSDN博客

8.1 用逻辑门电路实现AB+CD

如下图所示，使用与非门实现

用COMS电路实现与非门

如上图所示，用CMOS电路组成与非门

8.2用波形表示D触发器的功能

以电平触发为例进行说明，D触发器的功能描述如下：

当时钟信号(CP)为低电平时，触发器不工作，处于维持状态。

当时钟信号(CP)为高电平时，D触发器的功能为：若D=0，则触发器次态(Q)为0；若D=1，则触发器次态(Q)为 1。

8.3 用D触发器做个4进制的计数器

4进制计数器只需两个D触发器，进位输出为Cout，时钟信号为CLK，则利用D触发器和门电路组成的4进制计数器如下图：

8.4 用逻辑门画D触发器

8.5 74LS逻辑芯片实现可预置初值的7进制循环计数器

选择用十六进制计数器74LS161实现

原理：

用74LS161实现N(N<16)进制计数器，只需当计数器从0000增加到N1时让74LS161清零即可。对于7进制，当增加到6(0110)时将计数器清零即可。下面简单介绍下74LS161，下图为 74LS161 的原理图：

管脚说明：

A、B、C、D：数据输入端

QA、QB、QC、QD：数据输出端

RCO：进位输出端 CLRN：异步清零端，低电平有效

LDN：同步并行置入控制端，低电平有效

ENT、ENP：计数控制端，高电平有效。

如下图所示为用74LS161设计的可预置初值的7进制循环计数器，D3D2D1D0为预置数输入端，当QD QC QB QA=0110时，CLRN置低

如果想设计N(N<16)进制，只要在QD QC QB QA=N1(二进制)时将CLRN置低即可。

8.6 用D触发器实现2倍分频的逻辑电路

如下图所示，将D触发器的输出端加非门接到D端即可

8.7 画出三相电的三角型和Y型接法

8.8 画出可调频率和占空比的方波发生器

8.9 画出可调频率和占空比的三角波发生器

8.10 画出可调频率和占空比的锯齿波

8.11 画出二极管波峰钳位电路

8.11 画出二极管波谷钳位电路

8.12 画出二极管单向限幅电路

8.12 画出二极管双向限幅电路

8.13 画出二极管振幅调制电路

8.14 画出二极管振幅解调电路

8.15 画三极管共基极放大电路

8.16 画三极管共射极放大电路

8.17 画三极管共集电极放大电路

8.18 画双三极管共集电极放大电路

8.19 画双三极管共发射极放大电路

8.20 画同向比例运算放大电路

8.21 画反相向比例运算放大电路

8.22 画差分运算放大电路

8.23 画运算放大加减电路

8.24 画双运算放大加减电路

8.25 画运算放大积分电路

8.26 画运算放大微分电路

8.27 画运算放大对数电路

8.28 画运算放大指数电路

8.29 画运算放大过零电压比较器

8.30 MOS管实现三态门

8.31 三极管实现三态门

8.32 TTL 实现非门

8.33 TTL 实现与非门

8.34 TTL 实现或非门

8.35 TTL 实现异或门

8.36 MOS 管实现或非门

8.37 MOS 管实现与非门

8.38 线性稳压电源

8.39 降压开关电源

8.40 升压开关电源

8.41 升降压开关电源

8.42 555定时器实现单稳态触发器

8.43 555定时器实现无稳态电路

8.44 555定时器实现方波振荡器

8.45 变压器反馈式LC正弦波振荡电路

8.46 电容反馈式LC正弦波振荡电路

8.47 考毕兹振荡器

8.48 文氏方波振荡器

8.49 反相器和RC实现对称式多谐振荡器

8.50 施密特触发器实现多谐振荡器

8.51 反相器实现环形振荡电路

8.52 反相器和RC延迟环形振荡电路

8.53 二极管半波整流

8.54 二极管全波整流

8.55 桥式全波整流

8.56 三倍压整流电路

8.57 桥式整流电容滤波电路

8.58 桥式整流电感滤波电路

8.59 桥式整流LC滤波电路

8.60 桥式整流CLπ型滤波电路

8.61 桥式整流CRπ型滤波电路

8.62 与非门实现基本RS触发器

8.63 或非门实现基本RS触发器

8.64 74LS76D实现主从JK触发器

8.65 与非门实现D锁存器

8.66 TTL门电路实现施密特触发器

8.67 CMOS反相器实现施密特触发器

8.68 乙类互补功率放大电路

8.69 OCL甲乙类互补功率放大电路

8.70 OTL甲乙类互补功率放大电路

8.71 运放实现电压串联负反馈

8.72 三极管实现电压串联负反馈

8.73 运放实现电流串联负反馈

8.74 三极管实现电流串联负反馈

8.75 运放实现电压并联负反馈

8.76 三极管实现电压并联负反馈

8.77 运放实现电流并联负反馈

8.78 三极管实现电流并联负反馈

8.79 数模转换

8.80 模数转换

说明：电路仿真软件使用Multisim，实验仿真原理均有详细说明文章，可看本文CSDN博客

9定理

9.1 什么是基尔霍夫定理? 本质是什么?

答:基尔霍夫定理分别指基尔霍夫电流定理(KCL)和基尔夫电压定理 (KVL)。

(1)KCL:对于任意集总电路的任一节点，在任意时刻，流出或者流进该节点的所有支路电

流的代数和为零;本质是电荷守恒定律

(2)KVL:对于任意集总电路中的任一回路，在任意时刻，沿着该回路的所有支路电压降的

代数和为零;本质是能量守恒定律

9.2 奈奎斯特采样定理

答：奈奎斯特采样定理（Nyquist Sampling Theorem），也称为香农采样定理（Shannon Sampling Theorem），是数字信号处理领域的一个基本定理。它指出，为了从连续时间信号中无失真地恢复出原始信号，采样频率必须至少是信号最高频率的两倍。这个最低的采样频率被称为奈奎斯特频率（Nyquist frequency）。

说明：

如果一个连续时间信号的最高频率为fmax，那么为了无失真地采样这个信号，采样频率fs必须满足： $f_{s}\geqslant 2*f_{max}$

如果采样频率低于这个值，就会出现混叠（aliasing）现象，即高频信号被错误地映射到低频信号，导致无法从采样信号中准确恢复出原始信号。

9.3 欧姆定理

答：电阻两端的电压与通过电阻的电流成正比，比例常数为电阻值 R。

V=I⋅R

9.4 叠加定理

答：在线性电路中，多个独立电源共同作用时，每个支路的电流或电压等于每个独立电源单独作用时该支路电流或电压的代数和。

适用条件：电路必须是线性的。

9.5 戴维宁定理

答：任何线性双端网络都可以用一个电压源（戴维宁电压 Vth）和一个电阻（戴维宁电阻 Rth）的串联组合来等效替代。

戴维宁电压：将负载断开后，网络两端的开路电压。

戴维宁电阻：将网络中的所有独立电源置零（电压源短路，电流源开路）后，从端口看进去的等效电阻。

9.6 诺顿定理

答：任何线性双端网络都可以用一个电流源（诺顿电流 IN）和一个电阻（诺顿电阻 RN）的并联组合来等效替代。

诺顿电流：将负载短路后，网络两端的短路电流。

诺顿电阻：与戴维宁电阻相同，是将网络中的所有独立电源置零后，从端口看进去的等效电阻。

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