硬件设计基础试题与解答（二）

"硬件设计基础试题与解答（二）" 本文将对硬件设计基础试题与解答（二）进行详细的解释和分析，对于每个问题都将提供详细的解释和答案。 1. 半导体或芯片的 0.25um、 0.18um、 90nm、 7nm 工艺指的是什么？ 半导体或芯片的 0.25um、 0.18um、 90nm、 7nm 工艺指的是制造半导体或芯片的技术节点，也称作工艺节点。这些数字表示制作半导体或芯片的技术节点，实际物理意义有“半节距”、“物理栅长”、“制程线宽”等。半导体业界通常使用“半节距”、“物理栅长（MOS 管栅极的长度）”和“结深”等参数来描述芯片的集成度，这些参数越小，芯片的集成度越高。 2. 绿色发光二极管的导通压降大概是多少伏？ 绿色发光二极管的导通压降大概是 2V 左右。 3. 变容二极管和稳压二极管正常工作状态下，应该加什么样的电压？ 变容二极管和稳压二极管正常工作状态下，均应加反向电压。 4. 如果一个 LED 指示灯没有定义颜色，红、绿、黄、橙、蓝、白色你会选择哪一种，为什么？ 按照使用习惯，电源指示灯用红色，信号指示灯用绿色，这两种颜色的 LED 灯技术最成熟，价格最便宜。 5. 请简述 TVS 瞬态电压抑制二极管的工作原理。 TVS 瞬态电压抑制二极管的工作原理是：当 TVS 上的电压超过一定幅度时，器件迅速导通，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度。 6. 现今最流行的两类可编程逻辑器件是什么，他们有什么区别？ 现今最流行的两类可编程逻辑器件是 FPGA（现场可编程门阵列）和 CPLD（复杂可编程逻辑器件）。FPGA 是基于查找表结构的，CPLD 是基于乘积项结构的。 7. 请列举您知道的二极管类型？ 二极管类型包括：开关二极管（小信号二极管）、肖特基二极管、整流二极管、稳压二极管（齐纳二极管）、瞬态电压抑制二极管（TVS）、变容二极管、发光二极管（LED）。 8. 请简要说明基尔霍夫电流定律（KCL）和基尔霍夫电压定律（KVL）。 基尔霍夫电流定律（KCL）是指集总电路中任何时刻流进任一电路节点的电流等于流出该节点的电流。基尔霍夫电压定律（KVL）是指集总电路中任何时刻任一闭合电路支路的电压之和都为零。 9. 模拟集成电路的输入一般采用何种电路？ 模拟集成电路的输入一般采用差分电路，以抑制温飘和提高精度。 10. 什么是反馈？反馈的作用是什么？ 反馈是将放大器输出信号（电压或电流）的 一部分或全部，回收到放大器输入端与输入信号进行比较（相加或相减），并用比较所得的有效输入信号去控制输出，负反馈可以用来稳定输出信号或者增益，也可以扩展通频带，特别适合于自动控制系统。正反馈可以形成振荡，适合振荡电路和波形发生电路。 11. 三极管的 β 参数反映的是什么能力？ β 值反映的是基极电流对集电极和发射极电流的控制能力，所以属于电流控制电流的能力。 12. 为什么 OD（开漏）门和 OC（开集）门输出必须加上拉电阻？ 因为 MOS 管和三极管关闭时，漏极 D 和集电极 C 是高阻态，输出无确定电平，实际应用必须通过电阻上拉至确定电平。 13. 电路产生自激振荡的幅值条件和相位条件是什么？ 幅值条件是：|AF| ≥1 相位条件是： φ A+φ F=2nπ（n=0,1,2,...） 14. 请列举三种典型的 ESD 模型。 三种典型的 ESD 模型包括：人体模型（HBM）、机器模型（MM）、带电器件模型（CDM）。 15. 请简述一下 DC-DC 和 LDO 的区别。 DC-DC 通过开关斩波、电感的磁电能量转换、电容滤波实现基本平滑的电压输出。关电源输出电流大，带负载能力强，转换效率高，但因为有开关动作，会有高频辐射。 LDO 是通过调整三极管或 MOS 管的输入输出电压差来实现固定的电压输出，基本元件是调整管和电压参考元件，电压转换的过程是连续平滑的，电路上没有开关动作。LDO 电路的特点是输出电压纹波很小，带负载能力较弱，转换效率较低。 16. 请问电荷泵升压电路一般应用在什么场合？电荷泵可以胜任大电流的应用吗，为什么？ 电荷泵升压电路一般应用在需要较小电流的应用场合，因为电路没有电感元件储能，驱动能力较弱，不能胜任大电流的应用。