硬件笔试、面试题及答案简化版
一.浪潮
考察的主要是数电、模电和微机原理的基础知识。
1.有源、无源滤波器
答案:
最初的滤波器主要是由电阻、电感和电容等无源器件构成的无源滤波器,无源滤波器虽然有电路结构简单、使用方便、价格低廉等优点,但它对有用信号成分也会有很大的衰减作用,本身不具备放大能力,而且带负载能力差,性能不够理想。
后来,出现了由运放和RC元件等构成的性能优良的有源滤波电路。
相继出现了开关电容滤波器、单片集成有源滤波器、数字滤波器。
五种滤波器类型:低通滤波器LPF、高通滤波器HPF、全通滤波器APF、带通滤波器BPF、带阻滤波器BEF。
有源滤波器是一种重要的信号处理电路,它可以突出有用频段的信号,衰减无用频段的信号,抑制干扰和噪声信号,达到选频和提高信噪比的目的。
优点:可动态滤除各次谐波,对系统内的谐波能够完全吸收;不会产生谐振。
缺点:造价太高;受硬件限制,在大容量场合无法使用:有源滤波容量单套不超过100KV A,目前最高适用电网电压不超过450V.
利用开关电容积分器可以构成开关电容滤波器,除了工作频率外,其精度和其他性能均超过了常规的有源滤波器,达到了实用水平。
扩展:
active power filter,APF
并联有源滤波器主要是治理电流谐波,串联有源滤波器主要是治理电压谐波等引起的问题。无源滤波器
英文名称:
passive filter
电容器、电抗器和电阻器适当组合而成,并兼有无功补偿和调压功能的滤波器。
无源滤波器,又称LC滤波器,是利用电感、电容和电阻的组合设计构成的滤波电路,可滤除某一次或多次谐波,最普通易于采用的无源滤波器结构是将电感与电容串联,可对主要次谐波(3、5、7)构成低阻抗旁路;单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器都属于无源滤波器。
无源滤波器的优点:
无源滤波器具有结构简单、成本低廉、运行可靠性较高、运行费用较低等优点,至今仍是应用广泛的被动谐波治理方法。
无源滤波器的分类
无源滤波器主要可以分为两大类:调谐滤波器和高通滤波器。
调谐滤波器
调谐滤波器包括单调谐滤波器和双调谐滤波器,可以滤除某一次(单调谐)或两次(双调谐)谐波,该谐波的频率称为调谐滤波器的谐振频率;
高通滤波器
高通滤波器也称为减幅滤波器,主要包括一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、三阶高通滤波器和c型滤波器,用来大幅衰减高于某一频率的谐波,该频率称为高通滤波器的截止频率。
无源滤波器由LC等被动元件组成,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;而有源滤波器由电力电子元件和DSP 等构成的电能变换设备,检测负载谐波电流并主动提供对应的补偿电流,补偿后的源电流几乎为纯正弦波,其行为模式为主动式电流源输出。
2.贴片电容的封装
电容:可分为无极性和有极性两类,无极性电容下述两类封装最为常见,即0805、0603;而有极性电容也就是我们平时所称的电解电容,一般我们平时用的最多的为铝电解电容,
由于其电解质为铝,所以其温度稳定性以及精度都不是很高,而贴片元件由于其紧贴电路版,所以要求温度稳定性要高,所以贴片电容以钽电容为多,根据其耐压不同,贴片电容又可分为A、B、C、D 四个系列,具体分类如下:
类型封装形式耐压
A 3216 10V
B 3528 16V
C 6032 25V
D 7343 35V
笔试差1分面试追几分型号尺寸(mm)
英制尺寸公制尺寸长度及公差宽度及公差厚度及公差
0402 1005 1.00±0.05 0.50±0.05 0.50±0.05
0603 1608 1.60±0.10 0.80±0.10 0.80±0.10
0805 2012 2.00±0.20 1.25±0.20 0.70±0.20
1.00±0.20
1.25±0.20
1000mil=1英寸=25.4mm
电容:
0.01uF可能的封装有0603、0805
10uF的封装有3216、3528、0805
100uF的有7343
320pF封装:0603或0805
电容本身的大小与封装形式无关,封装与标称功率有关。它的长和宽一般是用毫米表示的。但是型号是采用的英寸的表示方法。
3.耦合、滤波、旁路电容的作用
耦合电容的作用是将信号由前级电路传送到后级电路,同时还具有隔离直流及频率相对比较低的信号作用。实际上我们知道电容具有隔直通交的作用,也就是电容可以将交流信号完整的传到下一级电路,同时阻断直流分量的通过。
滤掉低频实际上是指电容和它之后的电路的输入阻抗构成一个低频滤波器,滤掉了低频分量,从这个角度也可以解释隔直的作用。
滤波电容用在电源整流电路中,用来滤除交流成分。使输出的直流更平滑。
去耦电容用在放大电路中不需要交流的地方,用来消除自激,使放大器稳定工作。
旁路电容用在有电阻连接时,接在电阻两端使交流信号顺利通过。
2.旁路电容和去耦电容的区别
去耦:去除在器件切换时从高频器件进入到配电网络中的RF能量。去耦电容还可以为器件供局部化的DC电压源,它在减少跨板浪涌电流方面特别有用。
旁路:从元件或电缆中转移出不想要的共模RF能量。这主要是通过产生AC旁路消除无意的能量进入敏感的部分,另外还可以提供基带滤波功能(带宽受限)。
我们经常可以看到,在电源和地之间连接着去耦电容,它有三个方面的作用:一是作为本集成电路的蓄能电容;二是滤除该器件产生的高频噪声,切断其通过供电回路进行传播的通路;三是防止电源携带的噪声对电路构成干扰。
在电子电路中,去耦电容和旁路电容都是起到抗干扰的作用,电容所处的位置不同,称呼就不一样了。对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling)电容也称退耦电容,是把输出信号的干扰作为滤除对象。
4.存储器形式
1.按制造工艺分类
半导体存储器可以分为双极型和金属氧化物半导体型两类。
双极型(bipolar)由TTL晶体管逻辑电路构成。该类存储器件的工作速度快,与CPU处在同一量级,但集成度低,功耗大,价格偏高,在微机系统中常用做高速缓冲存储器cache。
金属氧化物半导体型,简称MOS型。该类存储器有多种制造工艺,如NMOS, HMOS, CMOS, CHMOS等,可用来制造多种半导体存储器件,如静态RAM、动态RAM、EPROM等。该类存储器的集成度高,功耗低,价格便宜,但速度较双极型器件慢。微机的内存主要由MOS 型半导体构成。
2.按存取方式分类
半导体存储器可分为只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)两大类。(1)ROM的类型
根据不同的编程写入方式,ROM分为以下几种。
①掩膜ROM
掩膜ROM存储的信息是由生产厂家根据用户的要求,在生产过程中采用掩膜工艺(即光刻图形技术)一次性直接写入的。掩膜ROM一旦制成后,其内容不能再改写,因此它只适合于存储永久性保存的程序和数据。
②PROM
PROM(programmable ROM)为一次编程ROM。它的编程逻辑器件靠存储单元中熔丝的断开与接通来表示存储的信息:当熔丝被烧断时,表示信息“0”;当熔丝接通时,表示信息“1”。由于存储单元的熔丝一旦被烧断就不能恢复,因此PROM存储的信息只能写入一次,不能擦除和改写。
③EPROM
EPROM(erasable programmable ROM)是一种紫外线可擦除可编程ROM。写入信息是在专用编程器上实现的,具有能多次改写的功能。EPROM芯片的上方有一个石英玻璃窗口,当需要改写时,将它放在紫外线灯光下照射约15~20分钟便可擦除信息,使所有的擦除单元恢复到初始状态“1”,又可以编程写入新的内容。由于EPROM在紫外线照射下信息易丢失,故在使用时应在玻璃窗口处用不透明的纸封严,以免信息丢失。
④EEPROM
EEPROM也称E2PROM(electrically erasable programmable ROM)是一种电可擦除可编程ROM。它是一种在线(或称在系统,即不用拔下来)可擦除可编程只读存储器。它能像RAM那样随机地进行改写,又能像ROM那样在掉电的情况下使所保存的信息不丢失,即E2PROM兼有RAM和ROM的双重功能特点。又因为它的改写不需要使用专用编程设备,只需在指定的引脚加上合适的电压(如+5V)即可进行在线擦除和改写,使用起来更加方便灵活。