全国计算机硬件工程师考试复习题(二)

硬件工程师考试考试网 鲤鱼小编 更新时间:2019-01-09

下面是一些基本的硬件工程师知识练习题,附带答案解析,一起来练一练吧。

1、基本放大电路的种类及优缺点,广泛采用差分结构的原因

基本放大电路按其接法分为共基、共射、共集放大电路。

共射放大电路既能放大电流又能放大电压,输入电阻在三种电路中居中,输出电阻较大,频带较窄

共基放大电路只能放大电压不能放大电流,输入电阻小,电压放大倍数和输出电阻与共射放大电路相当,频率特性是三种接法中最好的电路。常用于宽频带 放大电路。

共集放大电路只能放大电流不能放大电压,是三种接法中输入电阻最大、输 出电阻最小的电路,并具有电压跟随的特点。常用于电压大电路的输入级和输 出级,在功率放大电路中也常采用射极输出的形式。

广泛采用差分结构的原因是差分结构可以抑制温度漂移现象。

2、画出一个晶体管级的运放电路 ,说明原理

下图 (a)给出了单极性集成运放 C14573 的电路原理图,图 (b)为其放大电路部分:

图(a) C14573 电路原理图                       图(b) C14573 的放大电路部分

图(a)中 T1,T2 和T7管构成多路电流源,为放大电路提供静态偏置电流, 把偏置电路简化后,就可得到图 (b)所示的放大电路部分。

第一级是以 P 沟道管T3 和T4为放大管、以 N 沟道管T5 和T6管构成的电 流源为有源负载,采用共源形式的双端输入、单端输出差分放大电路。由于第二 级电路从T8 的栅极输入,其输入电阻非常大,所以使第一级具有很强的电压放大能力。

第二级是共源放大电路,以 N沟道管T8 为放大管,漏极带有源负载,因此也具有很强的电压放大能力。但其输出电阻很大,因而带负载能力较差。电容 C起相位补偿作用。

3、电阻R和电容 C串联,输入电压为R和C 之间的电压,输出电压分别为 C上电压和R上电压,求这两种电路输出电压的频谱,判断这两种电路何为高通滤波器,何为低通滤波器。当 RC<<T 时,给出输入电压波形图,绘制两种电路 的输出波形图。

答:当输出电压为 C上电压时:电路的频率响应为

从电路的频率响应不难看出输出电压加在 C上的为低通滤波器,输出电压加在 R上的为高通滤波器,RC<<T 说明信号的频率远远小于滤波器的中心频率,所以对于第二个电路基本上无输出,第一个电路的输出波形与输入波形基本相同。

4、选择电阻时要考虑什么?

主要考虑电阻的封装、功率、精度、阻值和耐压值等。

5、在CMOS电路中,要有一个单管作为开关管精确传递模拟低电平,这个单管你会用 P管还是N管,为什么

答:用 N 管。N 管传递低电平, P 管传递高电平。N 管的阈值电压为正, P 管的阈值电压为负。在 N 管栅极加 VDD,在漏极加VDD,那么源级的输出电压范围为 0到VDD-Vth ,因为 N 管的导通条件是 Vgs>Vth,当输出到达 VDD-Vth 时管子已经关断了。所以当栅压为 VDD时,源级的最高输出电压只能为 VDD-Vth。这叫阈值损失。N 管的输出要比栅压损失一个阈值电压。因此不宜用 N 管传输高电平。P 管的输出也会比栅压损失一个阈值。同理栅压为 0时,P 管 源级的输出电压范围为 VDD到|Vth|,因此不宜用 P管传递低电平。

6、画出施密特电路,求回差电压。

答:下图是用 CMOS 反相器构成的施密特电路:

因此回差电压为: 

7、LC 正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路,分别画出其原理图。

答:主要有两种基本类型:电容三点式电路和电感三点式电路。下图中 (a)和(b) 分别给出了其原理电路及其等效电路

(a) 电容三点式振荡电路

(b) 电感三点式振荡电路

8、DAC 和 ADC 的实现各有哪些方法?

实现 DAC 转换的方法有:权电阻网络 D/A 转换,倒梯形网络 D/A 转换, 权电流网络 D/A 转换、权电容网络 D/A 转换以及开关树形 D/A 转换等。

实现 ADC 转换的方法有:并联比较型 A/D 转换,反馈比较型 A/D 转换,双 积分型 A/D 转换和 V-F 变换型 A/D 转换。

9、A/D 电路组成、工作原理

A/D 电路由取样、量化和编码三部分组成,由于模拟信号在时间上是连续信 号而数字信号在时间上是离散信号,因此 A/D 转换的第一步就是要按照奈奎斯 特采样定律对模拟信号进行采样。又由于数字信号在数值上也是不连续的,也就 是说数字信号的取值只有有限个数值,因此需要对采样后的数据尽量量化,使其 量化到有效电平上,编码就是对量化后的数值进行多进制到二进制二进制的转换。

10、为什么一个标准的倒相器中 P 管的宽长比要比 N 管的宽长比大?

和载流子有关, P 管是空穴导电,N 管电子导电,电子的迁移率大于空穴,同样的电场下, N 管的电流大于 P 管,因此要增大 P 管的宽长比,使之对称, 这样才能使得两者上升时间下降时间相等、高低电平的噪声容限一样、充电和放电是时间相等

11、锁相环有哪几部分组成 ?

锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环( PLL)锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。因锁相环可以实现 输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。 锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来锁相环通常由鉴相器( PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器( VCO)三部 分组成。锁相环中的鉴相器又称为相位比较器,它的作用是检测输入信号和输出 信号的相位差,并将检测出的相位差信号转换成电压信号输出,该信号经低通滤 波器滤波后形成压控振荡器的控制电压,对振荡器输出信号的频率实施控制。

13、用逻辑门和 COMS 电路实现 AB+CD

这里使用与非门实现:

(a) 用逻辑门实现

(b) 用 CMOS 电路组成的与非门

图(a)给出了用与非门实现 AB+CD,图(b) 给出了用 CMOS 电路组成的与非门,将图 (b)代入图(a) 即可得到用 CMOS 电路实现 AB+CD 的电路。

14、给出一差分电路,已知其输出电压 Y+和 Y-,求共模分量和差模分量

设共模分量是 Yc,差模分量是 Yd,则可知其输

Y+=Yc+Yd   Y-=Yc-Yd   可得  Yc=(Y+ + Y-)/2  Yd=(Y+ - Y-)/2

 

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