關于20個電子設計基礎知識問答

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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，有的鎖相環(huán)還多一個1/N分頻器。

7、請問RS-232C標準的邏輯0和邏輯1電壓范圍是多少？CAN和RS485收發(fā)器工作電平是幾伏？

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。

CAN收發(fā)器工作電平是5V，RS485收發(fā)器工作電平是3.3V。

8、名詞解釋：UART、USRT、USART。

UART：UniversalAsychronous Receiver/Transmitter，通用異步接收器/發(fā)送器，能夠完成異步通信。

USRT：UniversalSychronous Receiver/Transmitter，通用同步接收器/發(fā)送器，能夠完成同步通信。

USART：UniversalSychronous 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。

9、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。

10、請簡述USBHOST、USB Slave和USB OTG的區(qū)別。

USB HOST是主機，實現控制功能，也可以存取數據，如電腦PC。USB HOST主機只可以和USBSlave設備連接。

USB Slave是從設備，屬于被控制設備，可輸入輸出數據，如U盤、移動硬盤、MP3、MP4、鼠標、鍵盤、游戲手柄、網卡、打印機、讀卡器等USB設備。

USB OTG全稱是USBOn-The-Go，屬于直接控制和傳輸設備，既可以做USB HOST也可以做USB Slave，通過ID信號來控制主、從切換。

11、請列舉您知道的邏輯電平。

低速：RS232、RS422、RS485、TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL

高速：LVDS、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL

12、請列舉您知道的差分平衡電平接口。

RS422、RS485、RJ45、CAN、USB、LVDS。

13、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。

14、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。

15、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。

16、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。

17、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。

18、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。

19、請問什么是通孔、盲孔和埋孔？孔徑多大可以做機械孔，孔徑多小必須做激光孔？請問激光微型孔可以直接打在元件焊盤上嗎，為什么？

通孔是貫穿整個PCB的過孔，盲孔是從PCB表層連接到內層的過孔，埋孔是埋在PCB內層的過孔。

大多數PCB廠家的加工能力是這樣的：大于等于8mil的過孔可以做機械孔，小于等于6mil的過孔需要做激光孔。對小于等于6mil的微型孔，在鉆孔空間不夠時，允許一部分過孔打在PCB焊盤上。

20、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。

原文標題：你的電子設計基礎知識牢固嗎？來看看這20個硬件問答你能回答出幾個？

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責任編輯:haq