硬體工程師面試數電部分問題及答案總結

2021-04-28 03:12:42 字數 4964 閱讀 1492

6、放大電路的頻率補償的目的是什麼,有哪些方法?(仕蘭微電子)

答: 放大電路中頻率補償的目的有二:一是改善放大電路的高頻特性,而是克服由於引入負反饋而可能出現自激振盪現象,使放大器能夠穩定工作。

在放大電路中,由於電晶體結電容的存在常常會使放大電路頻率響應的高頻段不理想,為了解決這一問題,常用的方法就是在電路中引入負反饋。然後,負反饋的引入又引入了新的問題,那就是負反饋電路會出現自激振盪現象,所以為了使放大電路能夠正常穩定工作,必須對放大電路進行頻率補償。

頻率補償是採用一定的手段改變整合運放的頻率響應,產生相位和頻率差的消除。

使反饋系統穩定的主要方法就是頻率補償.

常用的辦法是在基本電路或反饋網路中新增一些元件來改變反饋放大電路的開環頻率特性(主要是把高頻時最小極點頻率與其相近的極點頻率的間距拉大),破壞自激振盪條件,經保證閉環穩定工作,並滿足要求的穩定裕度,實際工作中常採用的方法是在基本放大器中接入由電容或rc元件組成的補償電路,來消去自激振盪

頻率補償的方法可以分為超前補償和滯後補償,主要是通過接入一些阻容元件來改變放大電路的開環增益在高頻段的相頻特性,目前使用最多的就是鎖相環。

7、頻率響應,如:怎麼才算是穩定的,如何改變頻響曲線的幾個方法。(未知)

右半平面無極點,虛軸無二階以上極點即算穩定

答:由於放大器件(雙極結型三極體或場效應三極體)本身具有極間電容,此外,放大電路中有時存在電抗性元件,所以,當放大電路輸入不同頻率的正弦波訊號時,電路的放大倍數將有所不同,而成為頻率的函式。這種函式關係稱為放大電路的頻率響應或頻率特性。

系統對正弦訊號的穩態響應特性稱為頻率響應。

在放大電路中,由於電抗元件(如電容、電感線圈等)及電晶體極間電容的存在,當輸入訊號的頻率過低或過高時,放大電路的放大倍數的數值均會降低,而且還將產生相位超前或之後現象。也就是說,放大電路的放大倍數(或者稱為增益)和輸入訊號頻率是一種函式關係,我們就把這種函式關係成為放大電路的頻率響應或頻率特性。

放大電路的頻率響應可以用幅頻特性曲線和相頻特性曲線來描述,如果乙個放大電路的幅頻特性曲線是一條平行於x軸的直線(或在關心的頻率範圍內平行於x軸),而相頻特性曲線是一條通過原點的直線(或在關心的頻率範圍是條通過原點的直線),那麼該頻率響應就是穩定的。

改變頻率響應的方法主要有:(1) 改變放大電路的元器件引數;(2) 引入新的元器件來改善現有放大電路的頻率響應;(3) 在原有放大電路上串聯新的放大電路構成多級放大電路。

8、給出乙個差分運放,如何相位補償,並畫補償後的波特圖。(凹凸)

答:一般對於兩級或者多級的運放才需要補償。一般採用密勒補償。

例如兩級的全差分運放和兩級的雙端輸入單端輸出的運放,都可以採用密勒補償,在第二級(輸出級)進行補償。區別在於:對於全差分運放,兩個輸出級都要進行補償,而對於單端輸出的兩級運放,只要乙個密勒補償。

隨著工作頻率的公升高,放大器會產生附加相移,可能使負反饋變成正反饋而引起自激。進行相位補償可以消除高頻自激。相位補償的原理是:

在具有高放大倍數的中間級,利用一小電容c(幾十~幾百微微法)構成電壓併聯負反饋電路。可以使用電容校正、rc校正分別對相頻特性和幅頻特性進行修改。

9、基本放大電路種類(電壓放大器,電流放大器,互導放大器和互阻放大器),優缺點

,特別是廣泛採用差分結構的原因。(未知)

答:基本放大電路按其接法的不同可以分為共發射極放大電路、共基極放大電路和共集電極放大電路,簡稱共基、共射、共集放大電路。

共射放大電路既能放大電流又能放大電壓,輸入電阻在三種電路中居中,輸出電阻較大,頻帶較窄。常做為低頻電壓放大電路的單元電路。

.具有較高的放大倍數;

輸入和輸出訊號相位相反;

輸入電阻不高;

輸出電阻取決於rc的數值。若要減小輸出電阻,需要減小rc的阻值,這將影響電路的放大倍數。

共基放大電路只能放大電壓不能放大電流,輸入電阻小,電壓放大倍數和輸出電阻與共射放大電路相當,頻率特性是三種接法中最好的電路。常用於寬頻帶放大電路。

共集放大電路只能放大電流不能放大電壓,是三種接法中輸入電阻最大、輸出電阻最小的電路,並具有電壓跟隨的特點。常用於電壓放大電路的輸入級和輸出級,在功率放大電路中也常採用射極輸出的形式。

。電壓放大倍數小於1;

輸入和輸出訊號同相;

輸入電阻較高,訊號源內阻不很低時仍可獲取較大輸入訊號;

輸出電阻較小,所以帶負載能力較強。因此,它多用於輸入級或輸出級。

對由於襯底耦合產生的輸入共模雜訊有著抑制作用

廣泛採用差分結構的原因是差分放大電路利用電路的對稱性和發射極電阻的負反饋抑制了溫度漂移現象。

10、給出一差分電路,告訴其輸出電壓 y+和 y-,求共模分量和差模分量。(未知)

答:設共模分量是yc,差模分量是yd,則可知其輸出為

y+=yc+yd

y-=yc-yd

可知yc=(y+ + y-)/2

yd=(y+ - y-)/2

共模訊號:兩個輸入訊號大小相等,極性相同。

差模訊號:兩個輸入訊號大小相等,極性相反。

11、畫差放的兩個輸入管。(凹凸) (數電p116)

.12、畫出由運放構成加法、減法、微分、積分運算的電路原理圖。並畫出乙個電晶體級的

運放電路。(仕蘭微電子) p189

13、用運算放大器組成乙個 10倍的放大器。(未知)

電壓併聯負反饋:反相輸入比例放大器

電壓串聯負反饋:同相輸入比例放大器閉環電壓放大倍數:

14、給出乙個簡單電路,讓你分析輸出電壓的特性(就是個積分電路),並求輸出端某點

的 rise/fall時間。(infineon筆試試題)

15、電阻 r和電容 c串聯,輸入電壓為 r和 c之間的電壓,輸出電壓分別為 c上電壓和 r上電壓,要求制這兩種電路輸入電壓的頻譜,判斷這兩種電路何為高通濾波器,何為低通濾波器。當 rc<答:當輸出電壓為c上電壓時:

電路的頻率響應為:

16、有源濾波器和無源濾波器的原理及區別 ?(新太硬體)

答:無源濾波器:這種電路主要有無源元件r、l和c組成。

有源濾波器:整合運放和r、c組成,具有不用電感、體積小、重量輕等優點。整合運放的開環電壓增益和輸入阻抗均很高,輸出電阻小,構成有源濾波電路後還具有一定的電壓放大和緩衝作用。

但整合運放頻寬有限,所以目前的有源濾波電路的工作頻率難以做得很高。

無源濾波裝置

該裝置由電容器、電抗器,有時還包括電阻器等無源元件組成,以對某次諧波或其以上次諧波形成低阻抗通路,以達到抑制高次諧波的作用;由於svc的調節範圍要由感性區擴大到容性區,所以濾波器與動態控制的電抗器一起併聯,這樣既滿足無功補償、改善功率因數,又能消除高次諧波的影響。

國際上廣泛使用的濾波器種類有:各階次單調諧濾波器、雙調諧濾波器、二階寬頗帶與三階寬頻帶高通濾波器等。

1)單調諧濾波器:一階單調諧濾波器的優點是濾波效果好,結構簡單;缺點是電能損耗比較大,但隨著品質因數的提高而減少,同時又隨諧波次數的減少而增加,而電爐正好是低次諧波,主要是2~7次,因此,基波損耗較大。二階單調諧濾波器當品質因數在50以下時,基波損耗可減少20~50%,屬節能型,濾波效果等效。

三階單調諧濾波器是損耗最小的濾波器,但組成複雜些,投資也高些,用於電弧爐系統中,2次濾波器選用三階濾波器為好,其它次選用二階單調諧濾波器。

2)高通(寬頻帶)濾波器,一般用於某次及以上次的諧波抑制。當在電弧爐等非線性負荷系統中採用時,對5次以上起濾波作用時,通過引數調整,可形成該濾波器迴路對5次及以上次諧波的低阻抗通路。

有源濾波器

雖然無源濾波器具有投資少、效率高、結構簡單及維護方便等優點,在現階段廣泛用於配電網中,但由於濾波器特性受系統引數影響大,只能消除特定的幾次諧波,而對某些次諧波會產生放大作用,甚至諧振現象等因素,隨著電力電子技術的發展,人們將濾波研究方向逐步轉向有源濾波器(active powerfliter,縮寫為apf)。

apf即利用可控的功率半導體器件向電網注入與諧波源電流幅值相等、相位相反的電流,使電源的總諧波電流為零,達到實時補償諧波電流的目的。它與無源濾波器相比,有以下特點:

a.不僅能補償各次諧波,還可抑制閃變,補償無功,有一機多能的特點,在價效比上較為合理;

b.濾波特性不受系統阻抗等的影響,可消除與系統阻抗發生諧振的危險;

c.具有自適應功能,可自動跟蹤補償變化著的諧波,即具有高度可控性和快速響應性等特點

17、有一時域訊號 s=v0sin(2pif0t)+v1cos(2pif1t)+2sin(2pif3t+90),當其通過低通、帶通、高通濾波器後的訊號表示方式。(未知)

18、選擇電阻時要考慮什麼?(東信筆試題)

電阻的封裝,耐壓值、阻值、功率以及精度。

19、在 cmos電路中,要有乙個單管作為開關管精確傳遞模擬低電平,這個單管你會用

p管還是 n管,為什麼?(仕蘭微電子)

20、給出多個 mos管組成的電路求 5個點的電壓。

(infineon筆試試題)

21、電壓源、電流源是積體電路中經常用到的模組,請畫出你知道的線路結構,簡單描述

其優缺點。(仕蘭微電子)

22、畫電流偏置的產生電路,並解釋。(凹凸)

23、史密斯特電路 ,求回差電壓。(華為面試題)

24、晶體振盪器 ,好像是給出振盪頻率讓你求週期 (應該是微控制器的 ,12分之一週期....)(

華為面試題)

25、lc正弦波振盪器有哪幾種三點式振盪電路,分別畫出其原理圖。(仕蘭微電子)

答:變壓器反饋電感、電容三點式正弦振盪電路(數電p249)

26、vco是什麼,什麼引數 (壓控振盪器 ?)(華為面試題)

27、鎖相環有哪幾部分組成?(仕蘭微電子)

鎖相環由鑑相器、環路濾波器和壓控振盪器組成。鑑相器用來鑑別輸入訊號ui與輸出訊號uo之間的相位差 ,並輸出誤差電壓ud 。ud 中的雜訊和干擾成分被低通性質的環路濾波器濾除,形成壓控振盪器(vco)的控制電壓uc。

uc作用於壓控振盪器的結果是把它的輸出振盪頻率fo拉向環路輸入訊號頻率fi ,當二者相等時,環路被鎖定 ,稱為入鎖。維持鎖定的直流控制電壓由鑑相器提供,因此鑑相器的兩個輸入訊號間留有一定的相位差。

28、鎖相環電路組成,振盪器(比如用 d觸發器如何搭)。(未知)

29、求鎖相環的輸出頻率,給了乙個鎖相環的結構圖。(未知)

30、如果公司做高頻電子的,可能還要 rf知識,調頻,鑒頻鑑相之類,不一一枚舉。(未知)

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