硬件基礎知識問答大全
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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.ex-cimer.com/article/202407/460886.htm表示的是尺寸參數。
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有關？
電阻封裝大小與電阻值、額定功率有關；
電容封裝大小與電容值、額定電壓有關；
電感封裝大小與電感量、額定電流有關。
· 請簡述壓敏電阻工作原理
當壓敏電阻上的電壓超過一定幅度時，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絲的工作原理
當電源輸入電壓增大或負載過大導致電流異常增大的時候，PTC熱敏電阻因為溫度增大而使其等效電阻迅速增大，從而使輸出電壓下降，減小輸出電流。當故障去除，PTC熱敏電阻恢復到常溫，其電阻又變的很小，電源電路恢復到正常工作狀態(tài)。
· 常見貼片電容的材質有：X7R、X5R、Y5V、NPO（COG）、Z5U。請問電容值和介質損耗最穩(wěn)定的電容是哪一種？
電容值和介質損耗最穩(wěn)定的是NPO（COG）材質電容。
· 請解釋磁珠參數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LED指示燈沒有定義顏色，紅、綠、黃、橙、藍、白色你會選擇哪一種，為什么？
按照使用習慣，電源指示燈用紅色，信號指示燈用綠色，這兩種顏色的LED燈技術最成熟，價格最便宜。
· 請簡述TVS瞬態(tài)電壓抑制二極管的工作原理
當TVS上的電壓超過一定幅度時，器件迅速導通，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？
因為MOS管和三極管關閉時，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，確定高電平時的輸出電壓。
· 請簡述一下DC-DC和LDO的區(qū)別
DC-DC通過開關斬波、電感的磁電能量轉換、電容濾波實現基本平滑的電壓輸出。關電源輸出電流大，帶負載能力強，轉換效率高，但因為有開關動作會有高頻輻射。
LDO是通過調整三極管或MOS管的輸入輸出電壓差來實現固定的電壓輸出，基本元件是調整管和電壓參考元件，電壓轉換的過程是連續(xù)平滑的，電路上沒有開關動作。LDO電路的特點是輸出電壓紋波很小，帶負載能力較弱，轉換效率較低。
· 請問電荷泵升壓電路一般應用在什么場合？電荷泵可以勝任大電流的應用嗎，為什么？
電荷泵通過開關對電容充放電實現升壓，因為電路沒有電感元件儲能，驅動能力較弱，只可以用于小電流場合。
· 請解釋WatchDog（看門狗）的工作原理理
看門狗有兩個重要信號：時鐘輸入和復位輸出。電路工作時，CPU送出時鐘信號給看門狗，即喂狗。如果系統(tǒng)出現故障，CPU無法送出連續(xù)的時鐘信號，看門狗即輸出復位信號給CPU，復位系統(tǒng)。
· 請列舉三種典型的ESD模型
人體模型（HBM）、機器模型（MM）、帶電器件模型（CDM）。
· 請問RoHS指令限制在電子電氣設備中使用哪六種有害物質？
限制使用鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）等六種有害物質。
· 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
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，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與共射電路相當，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偏移最嚴重？哪種耦合方式可以實現阻抗變換？
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漂移最嚴重，變壓器耦合的電路可以實現阻抗變換。
· 名詞解釋：耦合、去耦、旁路、濾波
耦合：兩個本來分開的電路之間或一個電路的兩個本來相互分開的部分之間的交鏈?？墒鼓芰繌囊粋€電路傳送到另一個電路，或由電路的一個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重要措施。
· 什么是競爭與冒險？
邏輯電路中，由于門的輸入信號經過不同的延時，到達門的時間不一致，這種情況叫競爭。由于競爭而導致輸出產生毛刺（瞬間錯誤），這一現象叫冒險。
· 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，將其設計為某頻率下極低阻抗，對相應頻率諧波電流進行分流，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：調諧濾波器和高通濾波器。無源濾波器結構簡單、成本低廉、運行可靠性高，是應用廣泛的被動式諧波治理方案。
有源濾波器由有源器件（如集成運放）和R、C組成，不用電感L、體積小、重量輕。有源濾波器實際上是一種具有特定頻率響應的放大器。集成運放的開環(huán)電壓增益和輸入阻抗很高，輸出電阻很小，構成有源濾波電路后有一定的電壓放大和緩沖作用。集成運放帶寬有限，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標準的邏輯0和邏輯1電壓范圍是多少？
RS-232C電氣標準是負邏輯，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、數據位、奇偶校驗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備。
· 請解釋一下什么是串擾和振鈴
串擾：串擾是指一個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：是因為信號線本身阻抗不匹配導致信號發(fā)生反射和疊加，從而使信號出現了振蕩波形。
· 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。
· 差分線走線有兩個原則：等長和等距。但在實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作為信號變化點的，走線不等長的話會使這個交點偏移，對信號的時序影響較大，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致差分阻抗發(fā)生變化，但因為差分對之間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，只相當于一個過孔造成的反射，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，這個返回路徑可能和其他信號回路疊加，導致互相干擾。而且高頻信號跨島會使信號的特征阻抗產生特變，導致信號的反射和疊加，產生振鈴現象。
· 請問什么是半固化片？
半固化片是PCB中的介質材料和粘合材料，由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂組成，介電常數大概是4.0~4.5。在常溫下半固化片是固態(tài)，高溫加熱時半固化片膠狀化將上下兩側銅箔粘合起來，半固化片成為中間的介質。
· 請問過孔有哪兩個寄生參數？這兩個寄生參數對電路有什么影響？
過孔有兩寄生參數：寄生電容和寄生電感。
寄生電容會延長信號的上升時間，降低電路的速度。寄生電感會削弱旁路電容的貢獻，減弱整個電源系統(tǒng)的濾波效果。
· 示波器銘牌一般都會標識兩個參數，比如泰克TDS1002B示波器標識的60MHz和1GS/s，請解釋這兩個參數的含義。
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個點。
· 當采樣信號的頻率低于被采樣信號的最高頻率時，采樣所得的信號中混入了虛假的低頻分量，這種現象叫做什么？
這種現象叫做頻率混疊。
· 如果一個門電路，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。
· 將一個包含有32768個基本存儲單元的存儲電路設計成8位為一個字節(jié)的ROM，請問該ROM有多少個地址，有多少根數據讀出線？
有4096個地址，數據線是8根。
· 在函數L（A，B，C，D）= AB+CD的真值表中，L=1的狀態(tài)有多少個？
7個。
· 如果[X]補=11110011，請問[X]=？[-X]=？[-X]補=？
[X]補最高位是1，則[X]是負數，[-X]是正數。[X]=10001101，[-X]=00001101，[-X]補=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，機械強度就越小。當前業(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到45MHz左右。以現在業(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。根據測量到的頻譜圖，如果最低頻譜分量就是標稱頻率，這個晶體就是基頻晶體。如果頻譜圖中含有比標稱頻率低的頻率分量（比如3分頻、5分頻），那這個晶體就是泛音晶體。
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