【蓝桥杯—单片机】数模电路专项 | 真题整理、解析与拓展 | 省赛题 （更新ing...）

前言

在本文中我会把 蓝桥杯单片机赛道 历年真题 中涉及到数模电路的题目整理出来，并且做一定的整理和解析，同时进行相关内容的拓展。

先来看蓝桥杯官方给出的大纲涉及到数模电路部分的考点：

我在接下来的解析里也会分为将真题和知识点分为这么五个大块。

数制与编码

计数器和二进制

减法计数器工作机制：每来一个脉冲，计数值减 1。

第十四届省赛

这道题考察的是 二进制计数原理

已知 减法计数器每接收一个脉冲，计数值减 1。那么题目中的 “300个输入脉冲”就表示计数减去300。
但是，8位二进制 最多表示 256个数，即256个数为一个周期。将300 分为 256+44，即减去了一个周期多44个数。
0000 0000 经历一共周期 仍为 0000 0000，那么只要在此基础上减去44个数 就能得到答案。
注意： 现在是减法操作，0000 0000 减去1后是 1111 1111（二进制的255），所以如果将这个周期归为 0000 0000 -> 1111 1111 -> 1111 1110 -> … 的周期的话，可以把 0000 0000 看成是 256，然后就可以直接用 256 - 44 得到 212，即 1101 0100。

选D

二级管、三级管、基础门电路

二极管

第十三届省赛题

这题考查通过二极管电路分析逻辑表达式。

二极管正向连接，ABC输入只要有一个是高电平，就会有一个二极管导通，Y输出高电平。符合 或逻辑 （一个条件为真，输出就为真），所以 Y = A + B + C
（实在不明白的话，就把值带进去模拟一下）

选A

基础门电路

线与逻辑

线与逻辑指通过将多个门电路的输出端直接相连，在不使用额外逻辑门的情况下实现 “与” 逻辑功能。

可以实现线与逻辑的门：OC 门（集电极开路门）、OD 门（漏极开路门）。
其实只要是 开集输出 和 开漏输出 基本就可以。

第十四届省赛

选 AC

三态门

三态门是一种特殊的数字逻辑门电路，它的输出有三种状态：

1. 高电平
2. 低电平
3. 高阻态

（图片源于网络，侵删）
它由输入端A、输出端Y 和 使能端EN组成。
使能端EN控制三态门 输出是否处于高阻态。

第十三届省赛

三态门只有三种输出状态：高电平、低电平、高阻态。
在常见的逻辑门里，传输门有模拟输出特性。

选ABD

运算放大器、滤波器

运算放大器

理想特性

1. 无限大开环增益
2. 无限大输入阻抗：虚短、虚断
3. 无限大带宽度 且 0相移 与 无限大摆动率
4. 无限大共模抑制比
5. 无限大电源电压抑制比
6. 0输入失调电压
7. 0输出阻抗
8. 0噪声

第十五届省赛题

这道题考察对运算放大器理想特性的内容。

选ABD

深度负反馈

工作在线性区的运放应该处于深度负反馈状态。
因为集成运放的开环增益很大，所以它的输入信号的线性范围很小，输出就会迅速达到饱和，无法实现线性放大。加上深度负反馈后，使得运放的闭环增益稳定且易于控制，使得输出信号与输入信号之间的线性关系可以保持，就实现了线性放大。

第十四届省赛

选B

计算

（这个考点前几年经常出现，近两年是没了，考的几率不大，考到的话直接用虚短、虚短就行。行，直接看题吧）

第十三届省赛题

设：
5脚电位 U2+，6脚电位 U2-， 7脚电位 U2o，9脚电位 U3-，10脚电位 U3+
根据虚断，U2+ = 1V
根据虚短，U2- = U2+ = 1V
U2o = U2- = 1V
同理得，U3+ = 2V，U3- = U3+ = 2V
所以可知，1kΩ的电阻R2两端电位为 U2o = 1V ，U3- = 2V
所以，1kΩ的电阻的压降为 2V - 1V= 1V
所以，R4 压降为 1V
所以，Uo = U3- + 1V = 2V + 1V = 3V

选D

AD、DA转换

分辨率

ADC和DAC的分辨率都是衡量转换精度的指标，位数越多分辨率越高。

首先要分清楚的是，它们的分辨率到底表示的是什么意思：
ADC分辨率 表示的是 对输入模拟信号的分辨能力
DAC分辨率 表示的是 输出模拟信号的精细程度

其次是它们的 计算公式 有两种表示方式，在形式上有一定的相似性。
接下来分开讲讲，也有对应的真题可以练练。

计算公式：基于满量程电压和位数

1. ADC：
   
   （VFS是ADC 的满量程输入电压，n为ADC的位数）

2. DAC：
   
   （Vref是DAC 的参考电压，n为ADC的位数）

以上公式还可以用 1LSB（最低有效位） 的形式来描述：

1. ADC：
   
   表示的是 ADC 能够分辨的最小模拟电压变化量
2. DAC：
   
   表示的是DAC 输出的模拟电压每次最小变化量

第十四届省赛题

本题考察的是DAC分辨率基于满量程电压和位数的计算公式。

由题目可知：n=8 Vref = 2.4
带入公式得：

= 0.009375 ≈ 0.0094

选D

计算公式：基于百分比

基于百分比的表达式两者是一样的：

第十五届蓝桥杯真题

本题考察的是ADC分辨率基于百分比的计算公式。

由题目可知：n=10
带入公式得：

选B

电源转换

BUCK电源电路

BUCK 电源电路是一种直流转直流（DC-DC）的降压变换电路，它用于将较高的直流电压转换为较低的直流电压。

该电路由 直流电压源、MOS管（MOSFET）、二极管、电感、电容、电阻 组成。

拓扑图如下 （图片来源于网络，侵删） ：

第十五届省赛题

这道题考察对BUCK电源电路的构成。

选ABCD

拓展：BOOST电源电路

BOOST 是直流转直流（DC-DC）的升压变换电路。

拓扑图如下 （图片来源于网络，侵删） ：

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因为并没有官方给的标准答案，所以我也只能做到尽可能地详细，尽可能无误，但是不能保证百分百正确，所以大家还是辩证地看比较好，有错误的地方感谢指出。

还有就是，本身这么多年的题目数量就在那了，也不说特别少，而且我还要分门别类地去把它们整理出来再做上解析，也确实会花不少时间，更新可能会比较慢，但是我尽量做到在赛前把这么些年的客观题全整理完吧。