[原创] 硬件面试题目-基础知识

cheungchew 2016-3-28 14:27 楼主

电阻、电容、电感封装的含义：0402、0603、0805

表示的是尺寸参数。 0402:40*20mil；0603:60*30mil；0805:80*50mil

字母所代表的电容的精度：J、K、M、Z

J——±5%；K——±10%；M——±20%；Z——+80%~-20%

电阻、电容、电感的封装大小分别与什么参数有关

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；电感封装大小与电感量、额定电流有关。

常见贴片电容的材质有：X7R、X5R、Y5V、NPO（COG）、Z5U

      其中电容值、介质损耗最稳定的是NPO(COG)材质电容

      NPO：单片陶瓷电容器
      X7R：温度稳定型的陶瓷电容器
      Z5U : 通用、体积小、频率响应好
      Y5V：温度限制的通用电容器

磁珠的参数 100R@100MHz

在100MHz的频率下阻抗是100R

绿色发光二极管的导通电压大概是2V左右

TVS 瞬态电压抑制二极管的工作原理

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，其中浪涌是指瞬间出现超出稳定值的峰值。

NPN 三极管型

2N222 2N3904 2N5550 2N5551 M8050 S9013 S9014 S9018

PNP三极管型

2N3906 M8550 S9012 2SB1005 2SB1184 2SB1386 2SB1412 2N4403 2N4030

为什么OD（开漏）门和OC（开集）门输出必须加上拉电阻

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。

LDO（低压差线性稳压器）

AZ1084、AZ1085、AZ1086、AMS1117、AS1581、APL5102、BL8503、AP1184、AP1186、LM7805、 LM7812 、LM7905、R1114、RT9169、RT9172、TPS73701、XC6206、XC6210

DC-DC 控制器

AP34063、AAT1160、APW7102、APW7136、BL8530、AP1507、LM2576、LM2596、RT8008、SP6123、 XC9201

LDO（低压差线性稳压器）与DC-DC 控制器的区别

DC-DC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，存在高频辐射。

LDO是通过调整三极管或者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，电压的转换过程是连续平滑的，电路上没有开关动作。LDO的电路特点是输出电压的纹波很小，带负载能力较弱，转换效率较低。

复位IC 型号

IMP809、IMP811

解释WatchDog（看门狗）的工作原理

看门狗有两个重要信号：时钟输入和复位输出。电路工作时，CPU送出时钟信号给看门狗，即喂狗。如果系统出现故障，CPU无法送出连续的时钟信号，看门狗即输出复位信号给CPU，复位系统。

晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法，请简述这三种基本放大电路的特点

      共射极：具有电流和电压放大能力，输入电阻大小居中，输出电阻较大，频带窄，一般适合放大

      共集电极：只有电流放大作用，输入电阻高，输出电阻低，具有电压跟随的特点，常做多级放大电力的输入级和输出级
      共基极：只有电压放大作用，输入电阻小，输出电阻和放大倍数和共射极相当，高频特性好，适用于宽频带放大电路。

多级放大电路的级间耦合方式

直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。其中直接耦合的零点漂移最严重，变压器耦合的电路可以实现阻抗变换

竞争与冒险

逻辑电路中，由于门的输入信号经过不同的延时，到达门的时间不一致，这种情况叫竞争。由于竞争而导致输出产生毛刺（瞬间错误），这一现象叫冒险。

无源滤波器和有源滤波器有什么区别

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。

RS-232C 标准的逻辑0 和逻辑1 电压范围是多少

RS-232C 电气标准是负逻辑，逻辑0 的电压范围是+5V~ +15V，逻辑1 的电压范围是-5V ~ -15V。-5V~+5V 为不稳定区。

解释一下什么是串扰和振铃

串扰：串扰是指一个信号被其它信号干扰，作用原理是电磁场耦合。信号线之间的互感和互容会引起线上的噪声。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。

振铃：是因为信号线本身阻抗不匹配导致信号发生反射和叠加，从而使信号出现了振荡波形。

需要控制单端阻抗为50 欧姆、75 欧姆的信号有哪些？为90 欧姆、100 欧姆、120欧姆的信号有哪些？

一般的高频信号线均为50 欧姆~60 欧姆。75 欧姆主要是视频信号线。USB 信号线差分阻抗为90 欧姆，以太网差分信号线差分阻抗为100 欧姆。RS422、RS485、CAN 差分信号的差分阻抗为120 欧姆。

差分线走线两个原则：等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，那么请问是等长优先还是等距优先？

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。

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）？

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。

请问什么是通孔、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？

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，允许一部分过孔打在 PCB 焊盘上。

孔有哪两个寄生参数？这两个寄生参数对电路有什么影响？

过孔有两寄生参数：寄生电容和寄生电感。寄生电容会延长信号的上升时间，降低电路的速度。寄生电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效果。

当采样信号的频率低于被采样信号的最高频率时，采样所得的信号中混入了虚假的低频分量，这种现象叫做什么？

这种现象叫做频率混叠。

什么是基频晶体？什么是泛音晶体？为何基频晶体最大频率只可以做到 45MHz 左右？如何辨别基频晶体和泛音晶体？

振动在最低阶次（即基频）的晶体是基频晶体，振动在非最低阶次（即三次、五次、七次等）的晶体是泛音晶体。大于 45MHz 的基本上都是泛音晶体.

请问为何手持便携电子产品，需要在众多输入输出接口加 ESD 器件？您认为选择 ESD 元件的时候需要注意哪些参数？如果一个时钟线加了 ESD 器件之后接口工作不正常，把 ESD 器件去掉之后却能正常工作，您认为是什么原因，应该如何重新选择 ESD 器件？

手持设备，众多输入输出接口均可能受到静电放电的损害，所以要加 ESD 保护器件。 ESD 元件的选择需要注意三个参数：
正常工作电压、动作嵌位电压和等效电容。如果等效电容过大，会影响信号的工作频率，所以需要根据信号最大工作频率来选择 ESD 器件的等效电容。

如果以电路中的功放管的工作状态来划分，音频功放可以分为哪几类？那种功放的效率最高，哪种功放的效率最低？哪种功放存在交越失真？哪种功放的功放管导通时间大于半个周期且小于一个周期，哪种功放的功放管导通时间等于半个周期？功放管一直处于放大状态的是哪种功放？

可分为四类： A 类、 B 类、 AB 类、 D 类。 D 类功放效率最高， A 类功放效率最低。 B 类功放存在交越失真。 AB 类功放的
功放管导通时间大于半个周期小于一个周期， B 类功放的功放管导通时间是半个周期。功放管一直处于放大状态的是 A 类功放。

数字电路中常采用 0.1uF 贴片电容作为滤波电容，该电容的等效串联电感典型值是 5nH。请问该电容用于什么频率以下的杂讯的滤波？

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请画出二极管和电阻组成的二输入与门、二输入或门。

file:///E:/Program%20File/WizNote/Doucument/temp/945d554a-d93f-4b38-b5d2-026c87161d2a_128_files/05adc610-68d0-496e-b55c-7228d6195afe.pngfile:///E:/Program%20File/WizNote/Doucument/temp/945d554a-d93f-4b38-b5d2-026c87161d2a_128_files/5fac6091-1856-4be2-9ee4-cc35da7b8380.png

下图是 SN7407 逻辑芯片其中一个门的电路图，请写出 A 和 Y 的逻辑关系式。请问这种逻辑门有什么用途？

file:///E:/Program%20File/WizNote/Doucument/temp/945d554a-d93f-4b38-b5d2-026c87161d2a_128_files/56f09487-47e8-4d44-bd53-2f13a1c729cf.png
Y=A，这是 OC 输出的 Buffer，用于实现 TTL 电平到 MOS 电平的转换，可增大输出电压和电流。输入为 TTL 电平（如3.3V TTL），输出可上拉至 15V 或 30V，用于驱动指示灯或继电器等。

请写出下图中 A 和 Y 的逻辑关系。

file:///E:/Program%20File/WizNote/Doucument/temp/945d554a-d93f-4b38-b5d2-026c87161d2a_128_files/c56b02fd-03ca-422f-92a0-757f6322aa8e.jpgY=/A，这是 CMOS 结构的非门。

请解释一下什么是 Setup-Time 和 Hold-Time，什么是 Setup-Time 裕量和 Hold-Time 裕量。

Setup-Time 和 Hold-Time 是芯片对输入信号和参考时钟信号之间的时间要求。 Setup-Time 是指参考时钟沿到来之前输入信号保持稳定不变的时间， Hold-Time 是指参考时钟沿过后输入信号保持稳定不变的时间。如果信号的 Setup-Time 和 Hold-Time不满足要求，输入信号将不能打入触发器。如果输入信号在参考时钟沿前后稳定的时间均超过 Setup-Time 和 Hold-Time，那么超过量就分别被称为 Setup-Time 裕量和 Hold-Time 裕量。如下图， tsu 为 Setup-Time， th 为 Hold-Time：

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