硬件面試常見問答（一）

1、請(qǐng)解釋電阻、電容、電感封裝的含義：0402、0603、0805。

表示的是尺寸參數(shù)。0402:40*20mil；0603:60*30mil；0805:80*50mil。

2、請(qǐng)問電阻、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)。

3、請(qǐng)簡(jiǎn)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。

4、某磁珠的參數(shù)為100R@100MHz，請(qǐng)解釋參數(shù)的含義。

在100MHz 頻率下的阻抗值是100 歐姆。

5、請(qǐng)問共模電感的作用是什么？

抑制共模干擾。

6、綠色發(fā)光二極管的導(dǎo)通壓降大概是多少伏？

2V 左右

7、請(qǐng)列舉您知道的二極管型號(hào)。

1N4148、1N4001、1N4007、

8、請(qǐng)列舉您知道的NPN 三極管型號(hào)。

S9013、S9014

9、請(qǐng)列舉您知道的PNP 三極管型號(hào)。

S9012

10、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。

11、列舉您知道的LDO（低壓差線性穩(wěn)壓器）的型號(hào)。（穩(wěn)壓芯片）

AMS1117、LM7805、LM7905、LM317、LM337

12、請(qǐng)簡(jiǎn)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(dòng)作，會(huì)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(dòng)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。

13、請(qǐng)列舉您知道的51 單片機(jī)型號(hào)。

AT89C51、AT89S52

14、請(qǐng)解釋W(xué)atchDog（看門狗）的工作原理。

看門狗有兩個(gè)重要信號(hào)：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(hào)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(hào)，看門狗即輸出復(fù)位信號(hào)給CPU，復(fù)位系統(tǒng)。

看門狗電路的應(yīng)用，使單片機(jī)可以在無人狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作，其工作原理是：看門狗芯片和單片機(jī)的一個(gè)I/O引腳相連，該I/O引腳通過程序控制它定時(shí)地往看門狗的這個(gè)引腳上送入高電平(或低電平)，這一程序語句是分散地放在單片機(jī)其他控制語句中間的，一旦單片機(jī)由于干擾造成程序跑飛后而陷入某一程序段進(jìn)入死循環(huán)狀態(tài)時(shí)，寫看門狗引腳的程序便不能被執(zhí)行，這個(gè)時(shí)候，看門狗電路就會(huì)由于得不到單片機(jī)送來的信號(hào)，便在它和單片機(jī)復(fù)位引腳相連的引腳上送出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，使單片機(jī)發(fā)生復(fù)位，即程序從程序存儲(chǔ)器的起始位置開始執(zhí)行，這樣便實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)的自動(dòng)復(fù)位。

15、晶體管基本放大電路有共射、共集、共基三種接法，請(qǐng)簡(jiǎn)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(jí)放大電路的輸入級(jí)和輸出級(jí)。

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。

怎樣判斷三種BIT放大電路的三種組態(tài)：

只需要搞清楚信號(hào)輸入和輸出就可以了。

從基極輸入，集電極輸出的為共發(fā)射極放大電路。

從基極輸入，發(fā)射極輸出的為共集電極放大電路。

從發(fā)射極輸入，集電極輸出的為共基極放大電路。

16、多級(jí)放大電路的級(jí)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。

17、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(cè)的反饋，影響下一級(jí)放大器或其它電路正常工作。

旁路：將混有高頻信號(hào)和低頻信號(hào)的信號(hào)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(hào)輸入到下一級(jí)，而不需要高頻信號(hào)進(jìn)入。

濾波：濾波是將信號(hào)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。

18、什么是競(jìng)爭(zhēng)與冒險(xiǎn)？

邏輯電路中，由與門的輸入信號(hào)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(jìng)爭(zhēng)。由于競(jìng)爭(zhēng)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)。

19、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。無源濾波器可分為兩大類：調(diào)諧濾波器和高通濾波器。

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。

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。所以有一定的電壓放大和緩沖作用，但是集成運(yùn)放帶寬有限，所以有源濾波器的工作頻率做不高。

20、請(qǐng)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。

21、請(qǐng)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)。

22、名詞解釋：UART、USRT、USART。

UART：通用異步接收器/發(fā)送器，能夠完成異步通信。

USRT：通用同步接收器/發(fā)送器，能夠完成同步通信。

USART：通用同步異步接收器/發(fā)送器，能完成異步和同步通信。

23、請(qǐng)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。

對(duì)于偶和奇校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位（數(shù)據(jù)位后面的一位），用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。例如，如果數(shù)據(jù)是011，那么對(duì)于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位為0，保證邏輯高的位數(shù)是偶數(shù)個(gè)。如果是奇校驗(yàn)，校驗(yàn)位為1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。

24、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。

25、請(qǐng)解釋一下什么是串?dāng)_和振鈴。

串?dāng)_：串?dāng)_是指一個(gè)信號(hào)被其它信號(hào)干擾，作用原理是電磁場(chǎng)耦合。信號(hào)線之間的互感和互容會(huì)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?hào)線本身阻抗不匹配導(dǎo)致信號(hào)發(fā)生反射和疊加，從而使信號(hào)出現(xiàn)了振蕩波形。

26、您所遇到的需要控制單端阻抗為50 歐姆、75 歐姆的信號(hào)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(hào)有哪些？、

一般的高頻信號(hào)線均為50 歐姆~60 歐姆。75 歐姆主要是視頻信號(hào)線。USB 信號(hào)線差分阻抗為90 歐姆，以太網(wǎng)差分信號(hào)線差分阻抗為100 歐姆。RS422、RS485、CAN 差分信號(hào)的差分阻抗為120 歐姆。

27、差分線走線有兩個(gè)原則：等長(zhǎng)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(qǐng)問是等長(zhǎng)優(yōu)先還是等距優(yōu)先？

應(yīng)該等長(zhǎng)優(yōu)先，差分信號(hào)是以信號(hào)的上升沿和下降沿的交點(diǎn)作為信號(hào)變化點(diǎn)的，走線不等長(zhǎng)的話會(huì)使這個(gè)交點(diǎn)偏移，對(duì)信號(hào)的時(shí)序影響較大，另外還給差分信號(hào)中引入了共模的成分，降低信號(hào)的質(zhì)量，增加了EMI。小范圍的不等距對(duì)差分信號(hào)影響

并不是很大。

28、為什么高頻信號(hào)線的參考地平面要連續(xù)（即高頻信號(hào)線不能跨島）？

參考地平面給高頻信號(hào)線提供信號(hào)返回路徑，返回路勁最好緊貼信號(hào)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(hào)完整性。如果參考地平面不連續(xù)，則信號(hào)會(huì)自己尋找最小路徑，這個(gè)返回路徑可能和其他信號(hào)回路疊加，導(dǎo)致互相干

擾。而且高頻信號(hào)跨島會(huì)使信號(hào)的特征阻抗產(chǎn)生特變，導(dǎo)致信號(hào)的反射和疊加，產(chǎn)生振鈴現(xiàn)象。

29、請(qǐng)問過孔有哪兩個(gè)寄生參數(shù)？這兩個(gè)寄生參數(shù)對(duì)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(huì)延長(zhǎng)信號(hào)的上升時(shí)間，降低電路的速度。寄生電感會(huì)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。

30、您知道的計(jì)算PCB 阻抗的軟件都有哪些？

Polar Si6000、Polar Si8000、Polar Si9000

31、請(qǐng)列舉您知道的PCB 廠家。

立創(chuàng)商城 、捷達(dá)

32、示波器銘牌一般都會(huì)標(biāo)識(shí)兩個(gè)參數(shù)，比如泰克TDS1002B 示波器標(biāo)識(shí)的60MHz 和1GS/s，請(qǐng)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(cè)量60MHz 頻率以下的信號(hào)。1GS/s 是指示波器的采樣速率，每秒最多采樣1G個(gè)點(diǎn)。

33、當(dāng)采樣信號(hào)的頻率低于被采樣信號(hào)的最高頻率時(shí)，采樣所得的信號(hào)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。

34、原碼、反碼、補(bǔ)碼

正數(shù)的原碼、反碼、補(bǔ)碼都相同

負(fù)數(shù)的反碼是將其原碼除符號(hào)位之外的各位求反

負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是將其原碼除符號(hào)位之外的各位求反之后在末位再加1

35、數(shù)字電路中常采用0.1uF 貼片電容作為濾波電容，該電容的等效串聯(lián)電感典型值是5nH。請(qǐng)問該電容用于什么頻率以下的濾波？

36、為何電源的濾波電路常常是大電容配合小電容濾波（比如220uF 電解電容配合0.1uF 貼片電容）？

一般來說，電解電容和鉭電容的諧振頻率比較低，對(duì)低頻噪聲的濾波效果比較好；貼片電容諧振頻率比較高，對(duì)高頻噪聲的濾波效果比較好。對(duì)于電源電路，由于整個(gè)PCB 板上的噪聲都加到了它的上面，包括了低頻噪聲和高頻噪聲。要對(duì)電源噪聲實(shí)現(xiàn)比較好的濾波效果，濾波電路必須在較寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)噪聲呈現(xiàn)低阻抗，單獨(dú)用一種電容是達(dá)不到這種效果的，必須采取大的電解電容（或鉭電容）并聯(lián)貼片小電容的方式。

37、請(qǐng)畫出二極管和電阻組成的二輸入與門、二輸入或門。

38、下圖所示電路，已知Vcc=15V，β=100，UBE=0.7V。請(qǐng)問：（1）Rb=50K? 時(shí)，uo=？（2）若T 臨界飽和，則Rb=?

（1）Ib=1.3V/50K=0.026mA，Ic=βIb=2.6mA，Uo=UCE=Vcc-Ic*Rc=15-13=2V

（2）臨界飽和時(shí)Uce=Ube=0.7V，Ic=14.3V/5K=2.86mA，Ib=0.0286mA，Rb=1.3V/0.0286mA=45.45K?

放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)正偏 （Vce<=V be）。臨界飽和狀態(tài)：Vce=Vbe

截至區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)反偏

39、請(qǐng)寫出下圖中A 和Y 的邏輯關(guān)系。

Y=/A，這是CMOS 結(jié)構(gòu)的非門。

三個(gè)管腳從上到下：

漏極 d (drain)

柵極 g (gate)

源極 s (source)

N MOSFET : 箭頭朝里 要求：V gs > V tn (兩者相反)

P MOSFET : 箭頭朝外 要求：V gs < V tn

40、如果一個(gè)BGA 封裝的CPU 芯片焊接到PCB 上后，因?yàn)楹附硬涣嫉脑驅(qū)е履承┬盘?hào)開路，并且某些信號(hào)與旁邊的信號(hào)短路，請(qǐng)問如何定位這兩種故障，把開路和短路的信號(hào)找出來？

因?yàn)橐话鉏C 的IO 端口都包含了類似下圖所示的保護(hù)二極管電路，所以可以用數(shù)字萬用表的二極管檔來判斷端口特性。測(cè)試方法是：正極接地，負(fù)極接需要測(cè)試的信號(hào)焊盤。如果PCB 焊盤開路，則萬用表跟什么都沒連接一樣，讀數(shù)沒有任何變化，

萬用表顯示為“1”。如果有兩個(gè)以上的信號(hào)短接在一起，則萬用表的讀數(shù)會(huì)比測(cè)量正常的信號(hào)的讀數(shù)偏小，因?yàn)橛袃蓚€(gè)以上的保護(hù)二極管電路并聯(lián)到一起了。

41、請(qǐng)用D 觸發(fā)器畫一個(gè)二分頻電路。

42、請(qǐng)畫出RC 微分電路和RC 積分電路。

43、橋式整流電路。

44、下圖是某直流電源的輸入電路，請(qǐng)分析圖中每個(gè)元器件的作用。請(qǐng)問穩(wěn)壓管Z1 可以放在保險(xiǎn)絲F1 之前嗎？為什么？

J3 是輸入插座，用于連接輸入電源。VD1 是防止反接的二極管，要選反向擊穿電壓大，正向?qū)娏鞔?，?dǎo)通壓降小的整流二極管，比如肖特基勢(shì)壘整流二極管。F1 是限流的保險(xiǎn)絲，最好選擇有可恢復(fù)的，比如自恢復(fù)PTC 保險(xiǎn)絲。C104、C107 是0.1uF 的濾波電容，和L8 一起組成一個(gè)π型濾波電路，濾除高頻噪聲。L8 是60Ω@100MHz 的磁珠，用于濾除高頻干擾，同時(shí)起到一定的限流作用。E18 是22uF 的B 型鉭電容，用于濾除電源中的低頻噪聲。Z1 是18V/0.5W 的穩(wěn)壓二極管，防止輸出電壓大于18V。Z1 不能放在F1 之前，因?yàn)榇蠖鄶?shù)穩(wěn)壓二極管失效之后是短路狀態(tài)，這樣輸入電壓VDC_IN 經(jīng)過VD1 被短路到地，沒有起到保護(hù)輸入電壓的作用。

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