硬件基礎(chǔ)知識問答大全
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· 請解釋電阻、電容、電感封裝的含義0402、0603、0805
本文引用地址：http://www.104case.com/article/202407/460886.htm表示的是尺寸參數(shù)。
0402:40*20mil；
0603:60*30mil；
0805:80*50mil。
· 請說明以下字母所代表的電容的精度J、K、M、Z
J——±5%；
K——±10%；
M——±20%；
Z——+80%~-20%
· 電阻、電容、電感的封裝大小分別與什么參數(shù)有關(guān)？
電阻封裝大小與電阻值、額定功率有關(guān)；
電容封裝大小與電容值、額定電壓有關(guān)；
電感封裝大小與電感量、額定電流有關(guān)。
· 請簡述壓敏電阻工作原理
當(dāng)壓敏電阻上的電壓超過一定幅度時(shí)，電阻的阻值降低，從而將浪涌能量泄放掉，并將浪涌電壓限制在一定的幅度。
· 請簡述PTC熱敏電阻作為電源電路保險(xiǎn)絲的工作原理
當(dāng)電源輸入電壓增大或負(fù)載過大導(dǎo)致電流異常增大的時(shí)候，PTC熱敏電阻因?yàn)闇囟仍龃蠖蛊涞刃щ娮柩杆僭龃?，從而使輸出電壓下降，減小輸出電流。當(dāng)故障去除，PTC熱敏電阻恢復(fù)到常溫，其電阻又變的很小，電源電路恢復(fù)到正常工作狀態(tài)。
· 常見貼片電容的材質(zhì)有：X7R、X5R、Y5V、NPO（COG）、Z5U。請問電容值和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的電容是哪一種？
電容值和介質(zhì)損耗最穩(wěn)定的是NPO（COG）材質(zhì)電容。
· 請解釋磁珠參數(shù)100R@100MHz的含義
在100MHz頻率下的阻抗值是100歐姆。
· 請問共模電感的作用是什么？
抑制共模干擾。
· 如果一個(gè)LED指示燈沒有定義顏色，紅、綠、黃、橙、藍(lán)、白色你會選擇哪一種，為什么？
按照使用習(xí)慣，電源指示燈用紅色，信號指示燈用綠色，這兩種顏色的LED燈技術(shù)最成熟，價(jià)格最便宜。
· 請簡述TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的工作原理
當(dāng)TVS上的電壓超過一定幅度時(shí)，器件迅速導(dǎo)通，從而將浪涌能量泄放掉，并將浪涌電壓限制在一定的幅度。
· 為什么OD（開漏）門和OC（開集）門輸出必須加上拉電阻？
因?yàn)镸OS管和三極管關(guān)閉時(shí)，漏極D和集電極C是高阻態(tài)，輸出無確定電平，必須提供上拉電平，確定高電平時(shí)的輸出電壓。
· 請簡述一下DC-DC和LDO的區(qū)別
DC-DC通過開關(guān)斬波、電感的磁電能量轉(zhuǎn)換、電容濾波實(shí)現(xiàn)基本平滑的電壓輸出。關(guān)電源輸出電流大，帶負(fù)載能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換效率高，但因?yàn)橛虚_關(guān)動作會有高頻輻射。
LDO是通過調(diào)整三極管或MOS管的輸入輸出電壓差來實(shí)現(xiàn)固定的電壓輸出，基本元件是調(diào)整管和電壓參考元件，電壓轉(zhuǎn)換的過程是連續(xù)平滑的，電路上沒有開關(guān)動作。LDO電路的特點(diǎn)是輸出電壓紋波很小，帶負(fù)載能力較弱，轉(zhuǎn)換效率較低。
· 請問電荷泵升壓電路一般應(yīng)用在什么場合？電荷泵可以勝任大電流的應(yīng)用嗎，為什么？
電荷泵通過開關(guān)對電容充放電實(shí)現(xiàn)升壓，因?yàn)殡娐窙]有電感元件儲能，驅(qū)動能力較弱，只可以用于小電流場合。
· 請解釋W(xué)atchDog（看門狗）的工作原理理
看門狗有兩個(gè)重要信號：時(shí)鐘輸入和復(fù)位輸出。電路工作時(shí)，CPU送出時(shí)鐘信號給看門狗，即喂狗。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，CPU無法送出連續(xù)的時(shí)鐘信號，看門狗即輸出復(fù)位信號給CPU，復(fù)位系統(tǒng)。
· 請列舉三種典型的ESD模型
人體模型（HBM）、機(jī)器模型（MM）、帶電器件模型（CDM）。
· 請問RoHS指令限制在電子電氣設(shè)備中使用哪六種有害物質(zhì)？
限制使用鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）等六種有害物質(zhì)。
· 晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種接法，請簡述這三種基本放大電路的特點(diǎn)
共射：共射放大電路具有放大電流和電壓的作用，輸入電阻大小居中，輸出電阻較大，頻帶較窄，適用于一般放大。
共集：共集放大電路只有電流放大作用，輸入電阻高，輸出電阻低，具有電壓跟隨的特點(diǎn)，常做多級放大電路的輸入級和輸出級。
共基：共基電路只有電壓放大作用，輸入電阻小，輸出電阻和電壓放大倍數(shù)與共射電路相當(dāng)，高頻特性好，適用于寬頻帶放大電路。
· 多級放大電路的級間耦合方式有哪幾種？哪種耦合方式的電路零點(diǎn)偏移最嚴(yán)重？哪種耦合方式可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換？
有三種耦合方式：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合。直接耦合的電路零點(diǎn)漂移最嚴(yán)重，變壓器耦合的電路可以實(shí)現(xiàn)阻抗變換。
· 名詞解釋：耦合、去耦、旁路、濾波
耦合：兩個(gè)本來分開的電路之間或一個(gè)電路的兩個(gè)本來相互分開的部分之間的交鏈?？墒鼓芰繌囊粋€(gè)電路傳送到另一個(gè)電路，或由電路的一個(gè)部分傳送到另一部分。
去耦：阻止從一電路交換或反饋能量到另一電路，防止發(fā)生不可預(yù)測的反饋，影響下一級放大器或其它電路正常工作。
旁路：將混有高頻信號和低頻信號的信號中的高頻成分通過電子元器件（通常是電容）過濾掉，只允許低頻信號輸入到下一級，而不需要高頻信號進(jìn)入。
濾波：濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作，是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。
· 什么是競爭與冒險(xiǎn)？
邏輯電路中，由于門的輸入信號經(jīng)過不同的延時(shí)，到達(dá)門的時(shí)間不一致，這種情況叫競爭。由于競爭而導(dǎo)致輸出產(chǎn)生毛刺（瞬間錯(cuò)誤），這一現(xiàn)象叫冒險(xiǎn)。
· 無源濾波器和有源濾波器有什么區(qū)別？
無源濾波器由無源器件R、L、C組成，將其設(shè)計(jì)為某頻率下極低阻抗，對相應(yīng)頻率諧波電流進(jìn)行分流，其行為模式為提供被動式諧波電流旁路通道。無源濾波器可分為兩大類：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。無源濾波器結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、運(yùn)行可靠性高，是應(yīng)用廣泛的被動式諧波治理方案。
有源濾波器由有源器件（如集成運(yùn)放）和R、C組成，不用電感L、體積小、重量輕。有源濾波器實(shí)際上是一種具有特定頻率響應(yīng)的放大器。集成運(yùn)放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗很高，輸出電阻很小，構(gòu)成有源濾波電路后有一定的電壓放大和緩沖作用。集成運(yùn)放帶寬有限，所以有源濾波器的工作頻率做不高。
· 請問鎖相環(huán)由哪幾部分組成？
由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器三部分組成。
· 請問RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的邏輯0和邏輯1電壓范圍是多少？
RS-232C電氣標(biāo)準(zhǔn)是負(fù)邏輯，邏輯0的電壓范圍是+5V~+15V，邏輯1的電壓范圍是-5V~-15V。-5V~+5V為不穩(wěn)定區(qū)。
· 名詞解釋：UART、USRT、USART
UART：Universal Asychronous Receiver/Transmitter，通用異步接收器/發(fā)送器，能夠完成異步通信。
USRT：Universal Sychronous Receiver/Transmitter，通用同步接收器/發(fā)送器，能夠完成同步通信。
USART：Universal Sychronous Asychronous Receiver/Transmitter，通用同步異步接收器/發(fā)送器，能完成異步和同步通信。
· 請問串口異步通信的字符幀格式由哪幾部分組成？
由起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗(yàn)位和停止位四部分組成。
· 請列舉您知道的差分平衡電平接口
RS422、RS485、RJ45、CAN、USB、LVDS。
· 電磁干擾的三要素是什么？
電磁干擾源、干擾傳播路徑和干擾敏感設(shè)備。
· 請解釋一下什么是串?dāng)_和振鈴
串?dāng)_：串?dāng)_是指一個(gè)信號被其它信號干擾，作用原理是電磁場耦合。信號線之間的互感和互容會引起線上的噪聲。容性耦合引發(fā)耦合電流，而感性耦合引發(fā)耦合電壓。
振鈴：是因?yàn)樾盘柧€本身阻抗不匹配導(dǎo)致信號發(fā)生反射和疊加，從而使信號出現(xiàn)了振蕩波形。
· 您所遇到的需要控制單端阻抗為50歐姆、75歐姆的信號有哪些？您所遇到的需要控制差分阻抗為90歐姆、100歐姆、120歐姆的信號有哪些？
一般的高頻信號線均為50歐姆~60歐姆。75歐姆主要是視頻信號線。USB信號線差分阻抗為90歐姆，以太網(wǎng)差分信號線差分阻抗為100歐姆。RS422、RS485、CAN差分信號的差分阻抗為120歐姆。
· 差分線走線有兩個(gè)原則：等長和等距。但在實(shí)際布線中可能無法兩者都完全滿足，那么請問是等長優(yōu)先還是等距優(yōu)先？
應(yīng)該等長優(yōu)先，差分信號是以信號的上升沿和下降沿的交點(diǎn)作為信號變化點(diǎn)的，走線不等長的話會使這個(gè)交點(diǎn)偏移，對信號的時(shí)序影響較大，另外還給差分信號中引入了共模的成分，降低信號的質(zhì)量，增加了EMI。
小范圍的不等距對差分信號影響并不是很大，間距不一致雖然會導(dǎo)致差分阻抗發(fā)生變化，但因?yàn)椴罘謱χg的耦合本身就不顯著，所以阻抗變化范圍也是很小的，通常在10%以內(nèi)，只相當(dāng)于一個(gè)過孔造成的反射，這對信號傳輸不會造成明顯的影響。
· 為什么高頻信號線的參考地平面要連續(xù)（即高頻信號線不能跨島）？
參考地平面給高頻信號線提供信號返回路徑，返回路勁最好緊貼信號線，最小化電流環(huán)路的面積，這樣有利于降低輻射、提高信號完整性。
如果參考地平面不連續(xù)，則信號會自己尋找最小路徑，這個(gè)返回路徑可能和其他信號回路疊加，導(dǎo)致互相干擾。而且高頻信號跨島會使信號的特征阻抗產(chǎn)生特變，導(dǎo)致信號的反射和疊加，產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象。
· 請問什么是半固化片？
半固化片是PCB中的介質(zhì)材料和粘合材料，由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂組成，介電常數(shù)大概是4.0~4.5。在常溫下半固化片是固態(tài)，高溫加熱時(shí)半固化片膠狀化將上下兩側(cè)銅箔粘合起來，半固化片成為中間的介質(zhì)。
· 請問過孔有哪兩個(gè)寄生參數(shù)？這兩個(gè)寄生參數(shù)對電路有什么影響？
過孔有兩寄生參數(shù)：寄生電容和寄生電感。
寄生電容會延長信號的上升時(shí)間，降低電路的速度。寄生電感會削弱旁路電容的貢獻(xiàn)，減弱整個(gè)電源系統(tǒng)的濾波效果。
· 示波器銘牌一般都會標(biāo)識兩個(gè)參數(shù)，比如泰克TDS1002B示波器標(biāo)識的60MHz和1GS/s，請解釋這兩個(gè)參數(shù)的含義。
60MHz是指示波器的帶寬，即正?？梢詼y量60MHz頻率以下的信號。1GS/s是指示波器的采樣速率，每秒最多采樣1G個(gè)點(diǎn)。
· 當(dāng)采樣信號的頻率低于被采樣信號的最高頻率時(shí)，采樣所得的信號中混入了虛假的低頻分量，這種現(xiàn)象叫做什么？
這種現(xiàn)象叫做頻率混疊。
· 如果一個(gè)門電路，輸入高電平閾值是2.0V，輸入低電平閾值是0.8V。那么如果輸入一個(gè)1.2V的電平，請問門電路工作在什么狀態(tài)？
狀態(tài)不確定。
· 將一個(gè)包含有32768個(gè)基本存儲單元的存儲電路設(shè)計(jì)成8位為一個(gè)字節(jié)的ROM，請問該ROM有多少個(gè)地址，有多少根數(shù)據(jù)讀出線？
有4096個(gè)地址，數(shù)據(jù)線是8根。
· 在函數(shù)L（A，B，C，D）= AB+CD的真值表中，L=1的狀態(tài)有多少個(gè)？
7個(gè)。
· 如果[X]補(bǔ)=11110011，請問[X]=？[-X]=？[-X]補(bǔ)=？
[X]補(bǔ)最高位是1，則[X]是負(fù)數(shù)，[-X]是正數(shù)。[X]=10001101，[-X]=00001101，[-X]補(bǔ)=00001101。
· 什么是基頻晶體？什么是泛音晶體？為何基頻晶體最大頻率只可以做到45MHz左右？如何辨別基頻晶體和泛音晶體？
振動在最低階次（即基頻）的晶體是基頻晶體，振動在非最低階次（即三次、五次、七次等）的晶體是泛音晶體。振動頻率越高，晶體薄片的厚度就越小，機(jī)械強(qiáng)度就越小。當(dāng)前業(yè)界切割厚度的極限約為37um，此厚度的基頻晶體的振動頻率只可以達(dá)到45MHz左右。以現(xiàn)在業(yè)界的工藝能力，大于45MHz的基本上都是泛音晶體，但也有價(jià)格比較高的特制基頻晶體。
基頻晶體和泛音晶體可以通過頻譜分析儀或帶FFT 快速傅里葉變換功能的示波器測量。根據(jù)測量到的頻譜圖，如果最低頻譜分量就是標(biāo)稱頻率，這個(gè)晶體就是基頻晶體。如果頻譜圖中含有比標(biāo)稱頻率低的頻率分量（比如3分頻、5分頻），那這個(gè)晶體就是泛音晶體。
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