硬件工程师笔试及面试问题
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第一：硬件工程师笔试及面试问题
gx模拟电路
1.基尔霍夫定理的内容是什么？(仕兰微电子)
2.a.基尔霍夫电流定律：在电路的任何节点，流入和流出的代数为零
3.b.基尔霍夫电压定律：电压代数为零。
2.平板电容公式(C=εS/4πkd)。
Ε为介质常数， S为平板面积 d两平板间距
三、三极管曲线特性。
静态工作点 直流和交流 饱和失真和截止失真 死区电压 交越失真
4.描述反馈电路的概念，列出其应用。
反馈是通过一定形式的反馈取样网络，将放大电路中的部分或全部输出（电流或电压）影响放大电路输入的过程。包含反馈的放大电路称为反馈放大电路。
反馈类型包括：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。
负反馈对放大器性能有四种影响：a.减少放大倍数 b.由于外部条件的变化，提高放大倍数的稳定性(T℃，Vcc，器件老化等)，放大倍数会变化，其相对变化量越小，则稳定性越高。C.减少非线性失真和噪声 d 放大器输入电阻的变化Ri和输出电阻Ro 。
对输入电阻ri影响：串联负反馈增加输入电阻，并联负反馈减少输入电阻。
对输出电阻ro影响：负电压反馈降低输出电阻，负电流反馈增加输出电阻。
负反馈应用：电压并联负反馈、电流串联负反馈、电压串联负反馈和电流并联负反馈。
负电压反馈的特点：电路输出电压趋于恒定。
负电流反馈的特点：电路输出电流趋于恒定。
引入负反馈的一般原则是：
a. 为稳定放大电路的静态工作点，应引入直流负反馈；为提高放大电路的动态性能，应引入交流负反馈（中频段的极性）。
b. 当信号源内阻较小或需要增加放大电路的输入电阻时，应引入系列负反馈；当信号源内阻较大或需要降低输入电阻时，应引入并联系反馈。
c. 是引入电压还是电流负反馈取决于负载对放大电路输出电量或输出电阻的要求。如果负载需要稳定的信号电压或输出电阻较小，则应引入负电压反馈；如果负载需要稳定的信号电流或输出电阻较大，则应引入负电流反馈。
d. 当需要信号转换时，应根据四种负反馈放大电路的功能选择合适的组。例如，当需要转换电流-电压信号时，应将电压并联负反馈引入放大电路。
无源滤波器：该电路主要有无源元件R、L它由C组成，但过渡带长，主要用于高频，电感体积较大 相互级联会有影响
有源滤波器：集成运输和运输R、C具有无电感、体积小、重量轻等优点。
集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。
6.负载是什么？ ?什么是负载能力？
将电能转换为其他形式的能量装置称为负载。对于不同的负载，电路输出特性（输出电压、输出电流）几乎不受影响，不会因负载的剧烈变化而变化，即所谓的负载能力
如射极跟随器，放在输出端，加上拉电阻，可以提高驱动能力
7.输入电阻和输出电阻是什么？ ?
当独立源不起作用（电压源短路，电流源开路）时，端口可以看到电路可以等效。该等效电阻称为电路的输入电阻。从放大电路输出端看到的等效内阻称为输出电阻Ro。
输入电阻和输出电阻的解决方案：
输入电阻 ：输入电压与输入电流的比值
输出电阻 ：2中方法 1.开路电压与短路电流之比
2.激励电源短路 加压法 外接电压
8. 电压源和电流源是集成电路中常用的模块。请画出您所知道的线路结构并简要描述 其优缺点。 对于理想的电压源(包括电源)，内阻应为0，或理想电流源的阻抗应为无限。
9.什么是差模信号？什么是共模信号？绘制差分电路结构
一对大小相等、极性相反的信号称为差模信号。差动放大电路输入差模信号(uil =-ui2)时称为差模
输入。两个相同大小和极性的信号称为共模信号。差动放大电路输入共模信号(uil =ui2)时，称
为共模输入。在差动放大器中，以差模式输入有用信号，以共模式输入干扰信号，因此干扰信号将受到很小的抑制。 共模抑制比：KCMR?
AdAc
下面的恒流源可以用三极管代替 如图
10.如何理解阻抗匹配？
阻抗匹配是指信号源或传输线与负载之间的适当匹配。阻抗匹配分为低频和高频。
低频：当负载电阻等于信号源内阻时，负载可以获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路，该结论也适用于低频电路和高频电路。当交流电路包含容性或感性阻抗时，结论发生变化，即信号源等于负载阻抗，虚拟部分相反，称为共同匹配。
在高频电路中，如果传输线的特征阻抗不等于负载阻抗（即不匹配），则在负载端反射。为了不反射，负载阻抗应等于传输线的特征阻抗，即传输线的阻抗匹配。
11. 偏置：在电路的某一点给出参考重量，使电路能够满足工作需要。
交流偏置有直流偏置 当需要放大三极管的交流时，需要提供直流偏置 也就是静态工作点
消除交叉失真也是直流偏置，使其微导通
12. 绘制电流偏置的生成电路并解释。
偏置电路：通过常用的共射放大电路，主流是从发射极到集电极IC，偏流是从发射极到基极的偏流IB。与主电路相比，为基极提供电流的电路是所谓的偏置电路。偏置电路通常有几个部件，其中一个是重要的电阻，通常需要调整电阻值，以便集电极电流在设计规范中。需要调整的电阻是偏置电阻。
13. 偏置电阻：在稳定状态下（无信号）通过电阻为电路提供或释放一定的电压或电流，以满足工作要求或提高性能。
14. 什么是电压放大？什么是电流放大？ 什么是功率放大？
电压放大只考虑输出电压和输入电压之间的关系。例如，有些信号电压较低，需要放大才能被模数转换电路识别，然后只需要放大电压。
电流放大只考虑输出电流与输入电流的关系。例如，对于一个uA一些仪器需要放大才能识别(如生物电子)，电流需要放大。
功率放大是考虑输出功率和输入功率之间的关系。
事实上，对于任何以上的放大，最终电路中仍然有电压、电流和功率放大指标。什么是放大只是关注电路的作用。
现场效应管与晶体管的区别可以联系 场效应管由电压控制 而晶体三极管是电流控制电流
15. 推挽结构的本质是什么？
一般来说，两个三极管分别由两个互补信号控制，总是在一个三极管导通时另一个截止日期.实现线和需要OC(open collector)门电路 .如果输出级有两个三极管，则始终处于导向和截止状态，即两个三级管推拉连接。这种电路结构称为推拉电路或图腾柱(Totem-pole)输出电路]
互补对称电路提高驱动能力
16. RC振荡器的组成和工作原理
由放大器和正反馈网组成。反馈电路由三个部分组成。RC移相网络构成(图3)，每节移相不超过90°，18°，此外，单管放大电路的相反作用可以构成正反馈和振荡。移相振荡器电路简单，适用于轻型测试设备和遥控设备，但输出波形差，频率难以调整，范围不稳定。
17. 电路的谐振
如果增加交流电源的频率和L-C回路的固有频率相同时，回路中产生的
电流最大，电路L中的磁场能和C中的电场能正好形成自己的系统，在电路中
交换部门，最大限度地从电源中吸收能量，而不返回电源。
就叫谐振。
18.描述CMOS电路中锁定效应的过程和最终结果
Latch-up 锁定效应，又称寄生效应PNPN或可控硅整流器( SCR, Silicon
Controlled Rectifier )效果。整体硅CMOS管下，不同极性混合的区域
构成域间P-N结，两个靠近相反方向的方向P-N结构构成双极晶体三极管。CMOS多个三极管将在管道下形成，这些三极管本身可能形成一个电路。MOS如果电
偶尔会有条件使三极管打开，寄生电路会极大地影响正常电路的运行，使原始电路
MOS电路承受的电流比正常工作大得多，可能会使电路迅速燃烧。Latch-up在电源和地面之间形成短路，导致大电流，EOS(电过载)和设备损坏。
MOS管电压5V或12N 而TTL是0~3.6V
19. 选择电阻时要考虑什么?
考虑电阻的 阻值(最大、最小) 熔点 安装方便吗？ 功耗 体积 封装 精度 价格
20. 电路的谐振
如果增加交流电源的频率和L-C当电路的固有频率相同时，电路中产生的电流最大。电路L中的磁场能和C中的电场能正好形成自己的系统，在电路内进行交换，最大限度地从电源中吸收能量，没有能量返回电源，称为谐振。
19.旁路电容
将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分泄漏的电容称为旁路电容。
耦合 耦 旁路 滤波
20.戴维南定理：一个含独立源、线性电阻和受控源的二端电路 ，对其两个端子来说都可等效为一个理想电压源串联内阻的模型。 其理想电压源的数值为有源二端电路 的两个端子的开路电压 ，串联的内阻为 内部所有独立源等于零时两端子间的等效电阻 。
诺顿定理 ：
21.无源器件﹕在模拟和数字电路中加以信号﹐不会改变自已本身的基本特性.如电阻. 电感 电容
有源器件﹕在模拟和数字电路中加以信号﹐可以改变自已本身的基本特性.如三极管.
22. 旁路电容
可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分泄露掉的电容，称做“旁路电容”。
23.场效应和晶体管比较：
a.在环境条件变化大的场合，采用场效应管比较合适。
b.场效应管常用来做前置放大器，以提高仪器设备的输入阻抗，降低噪声等。
c.场效应管放大能力比晶体管低。
d.工艺简单，占用芯片面积小，适宜大规模集成电路。在脉冲数字电路中获得更广泛的应用。
24.基本放大电路的组成原则：
a.发射结正偏，集电结反偏。
b.输入回路的接法应该使输入信号尽量不损失地加载到放大器的输入端。
c.输出回路的接法应该使输出信号尽可能地传送到负载上。
空间电荷层也叫耗尽层 与PN结方向相反 雪崩击穿 6V 齐纳击穿 4V
PN结正偏有利用多子扩散，反偏利于少子漂移
25.实现放大的条件
晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。
正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。
输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。
输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。
26.共射，共基和共集放大电路图
27.静态：放大电路不加输入信号，电路中各处的电压、电流都是固定不变的直流量，这时电路处于直流工作状态，简称静态。
直流通路：电容开路，电感短路
交流通路：电容短路，电感开路 信号源短路，保留其内阻
28.功放要求：
a.输出功率尽可能大。b.高效率 c.非线形失真小 d.晶体管的散热和保护
29.甲类功放，乙类互补对称功放和甲乙类互补对称功放特点和电路图。
恒流源的作用
1. 恒流源相当于阻值很大的电阻。
30.频率补偿
所谓频率补偿，就是指提高或降低某一特定频率的信号的强度，用来弥补信号处理过程中产生的该频率的减弱或增强。常用的有负反馈补偿、发射极电容补偿、电感补偿等。
31.虚短：集成运放的两个输入端之间的电压通常接近于零，若把它理想化，则看做零，但不是短路，故称“虚短”。
虚断：集成运放的两个输入端几乎不取用电流，如果把他理想化，则看作电流为零，但不是断开，故称“虚断”
32.基本放大电路种类(电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器)，优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因。
放大电路的作用：放大电路是电子技术中广泛使用的电路之一，其作用是将微弱的输入信号(电压、电流、功率)不失真地放大到负载所需要的数值。
放大电路种类：(1)电压放大器：输入信号很小，要求获得不失真的较大的输出压，也称小信号放大器;
(2)功率放大器：输入信号较大，要求放大器输出足够的功率，也称大信号放大器。
差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。
33.锁相环有哪几部分组成?
锁相，顾名思义，就是将相位锁住，把频率锁定在一个固定值上。锁相环，就是将相位锁定的回路。锁相环由相位检测器 PD + 分频器 + 回路滤波器 + 压控振荡器 VCO，等组成。
锁相环的工作原理：
1、压控振荡器的输出经过采集并分频;
2、和基准信号同时输入鉴相器;
3、鉴相器通过比较上述两个信号的频率差，然后输出一个直流脉冲电压;
4、控制VCO，使它的频率改变;
5、这样经过一个很短的时间，VCO 的输出就会稳定于某一期望值。
锁相环是一种相位负反馈系统，它利用环路的窄带跟踪与同步特性将鉴相器一端VCO的输出相位与另一端晶振参考的相位保持同步，实现锁定输出频率的功能，同时可以得到和参考源相同的频率稳定度。一个典型的频率合成器原理框图如图所示。
篇二：硬件工程师面试题集(含答案,很全)
硬件工程师面试题集
(DSP，嵌入式系统，电子线路，通讯，微电子，半导体)
1、下面是一些基本的数字电路知识问题，请简要回答之。
(1) 什么是 Setup和 Hold 时间?
答：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)(Hold Time) Hold Time 不够，数据同样不能被打入触发器。
(2) 什么是竞争与冒险现象?怎样判断?如何消除?
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 。 判断：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) 请画出用 D 触发器实现 2 倍分频的逻辑电路