本文汇总了硬件设计中的基础问答，涵盖元器件选型、电路原理、PCB设计、接口标准等核心知识点，内容简洁实用，适合硬件工程师随时查阅、巩固基础。
1、请解释电阻、电容、电感封装的含义：0402、0603、0805。
表示的是尺寸参数。0402：40*20mil；0603：60*30mil；0805：80*50mil。
2、请说明以下字母所代表的电容的精度：J、K、M、Z。
J——±5%；K——±10%；M——±20%；Z——+80%~-20%
3、请问电阻、电容、电感的封装大小分别与什么参数有关？
电阻封装大小与电阻值、额定功率有关；电容封装大小与电容值、额定电压有关；电感封装大小与电感量、额定电流有关。
4、请简述压敏电阻工作原理。
当压敏电阻上的电压超过一定幅度时，电阻的阻值降低，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度。
5、请简述PTC热敏电阻作为电源电路保险丝的工作原理。
当电源输入电压增大或负载过大导致电流异常增大的时候，PTC热敏电阻因为温度增大而使其等效电阻迅速增大，从而使输出电压下降，减小输出电流。当故障去除，PTC热敏电阻恢复到常温，其电阻又变的很小，电源电路恢复到正常工作状态。
6、某磁珠的参数为100R@100MHz，请解释参数的含义。
在100MHz频率下的阻抗值是100欧姆。
7、请问共模电感的作用是什么？
抑制共模干扰。
8、绿色发光二极管的导通压降大概是多少伏？
2V左右。
9、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。
10、请简述TVS瞬态电压抑制二极管的工作原理。
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。
11、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，必须提供上拉电平，确定高电平时的输出电压。
12、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。
13、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？
电荷泵通过开关对电容充放电实现升压，因为电路没有电感元件储能，驱动能力较弱，只可以用于小电流场合。
14、请解释WatchDog（看门狗）的工作原理。
看门狗有两个重要信号：时钟输入和复位输出。电路工作时，CPU送出时钟信号给看门狗，即喂狗。如果系统出现故障，CPU无法送出连续的时钟信号，看门狗即输出复位信号给CPU，复位系统。
15、请问RoHS指令限制在电子电气设备中使用哪六种有害物质？
限制使用铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯（PBB）和多溴二苯醚（PBDE）等六种有害物质。
16、晶体管基本放大电路有共射、共集、共基三种接法，请简述这三种基本放大电路的特点。
共射：共射放大电路具有放大电流和电压的作用，输入电阻大小居中，输出电阻较大，频带较窄，适用于一般放大。
共集：共集放大电路只有电流放大作用，输入电阻高，输出电阻低，具有电压跟随的特点，常做多级放大电路的输入级和输出级。
共基：共基电路只有电压放大作用，输入电阻小，输出电阻和电压放大倍数与共射电路相当，高频特性好，适用于宽频带放大电路。
17、多级放大电路的级间耦合方式有哪几种？哪种耦合方式的电路零点偏移最严重？哪种耦合方式可以实现阻抗变换？
有三种耦合方式：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合。直接耦合的电路零点漂移最严重，变压器耦合的电路可以实现阻抗变换。
18、名词解释：耦合、去耦、旁路、滤波。
耦合：两个本来分开的电路之间或一个电路的两个本来相互分开的部分之间的交链。可使能量从一个电路传送到另一个电路，或由电路的一个部分传送到另一部分。
去耦：阻止从一电路交换或反馈能量到另一电路，防止发生不可预测的反馈，影响下一级放大器或其它电路正常工作。
旁路：将混有高频信号和低频信号的信号中的高频成分通过电子元器件（通常是电容）过滤掉，只允许低频信号输入到下一级，而不需要高频信号进入。
滤波：滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。
19、什么是竞争与冒险？
逻辑电路中，由于门的输入信号经过不同的延时，到达门的时间不一致，这种情况叫竞争。由于竞争而导致输出产生毛刺（瞬间错误），这一现象叫冒险。
20、无源滤波器和有源滤波器有什么区别？
无源滤波器由无源器件R、L、C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。无源滤波器可分为两大类：调谐滤波器和高通滤波器。无源滤波器结构简单、成本低廉、运行可靠性高，是应用广泛的被动式谐波治理方案。
有源滤波器由有源器件（如集成运放）和R、C组成，不用电感L、体积小、重量轻。有源滤波器实际上是一种具有特定频率响应的放大器。集成运放的开环电压增益和输入阻抗很高，输出电阻很小，构成有源滤波电路后有一定的电压放大和缓冲作用。集成运放带宽有限，所以有源滤波器的工作频率做不高。
21、请问锁相环由哪几部分组成？
由鉴相器、环路滤波器和压控振荡器三部分组成。
22、请问RS-232C标准的逻辑0和逻辑1电压范围是多少？
RS-232C电气标准是负逻辑，逻辑0的电压范围是+5V~+15V，逻辑1的电压范围是-5V~-15V。-5V~+5V为不稳定区。
23、名词解释：UART、USRT、USART。
UART：Universal Asychronous Receiver/Transmitter，通用异步接收器/发送器，能够完成异步通信。
USRT：Universal Sychronous Receiver/Transmitter，通用同步接收器/发送器，能够完成同步通信。
USART：Universal Sychronous Asychronous Receiver/Transmitter，通用同步异步接收器/发送器，能完成异步和同步通信。
24、请问串口异步通信的字符帧格式由哪几部分组成？
由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位四部分组成。
25、请列举您知道的差分平衡电平接口。
RS422、RS485、RJ45、CAN、USB、LVDS。
26、电磁干扰的三要素是什么？
电磁干扰源、干扰传播路径和干扰敏感设备。
27、请解释一下什么是串扰和振铃。
串扰：串扰是指一个信号被其它信号干扰，作用原理是电磁场耦合。信号线之间的互感和互容会引起线上的噪声。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。
振铃：是因为信号线本身阻抗不匹配导致信号发生反射和叠加，从而使信号出现了振荡波形。
28、您所遇到的需要控制单端阻抗为50欧姆、75欧姆的信号有哪些？您所遇到的需要控制差分阻抗为90欧姆、100欧姆、120欧姆的信号有哪些？
一般的高频信号线均为50欧姆~60欧姆。75欧姆主要是视频信号线。USB信号线差分阻抗为90欧姆，以太网差分信号线差分阻抗为100欧姆。RS422、RS485、CAN差分信号的差分阻抗为120欧姆。
29、差分线走线有两个原则：等长和等距。但在实际布线中可能无法两者都完全满足，那么请问是等长优先还是等距优先？
应该等长优先，差分信号是以信号的上升沿和下降沿的交点作为信号变化点的，走线不等长的话会使这个交点偏移，对信号的时序影响较大，另外还给差分信号中引入了共模的成分，降低信号的质量，增加了EMI。小范围的不等距对差分信号影响并不是很大，间距不一致虽然会导致差分阻抗发生变化，但因为差分对之间的耦合本身就不显著，所以阻抗变化范围也是很小的，通常在10%以内，只相当于一个过孔造成的反射，这对信号传输不会造成明显的影响。
30、为什么高频信号线的参考地平面要连续（即高频信号线不能跨岛）？
参考地平面给高频信号线提供信号返回路径，返回路劲最好紧贴信号线，最小化电流环路的面积，这样有利于降低辐射、提高信号完整性。如果参考地平面不连续，则信号会自己寻找最小路径，这个返回路径可能和其他信号回路叠加，导致互相干扰。而且高频信号跨岛会使信号的特征阻抗产生特变，导致信号的反射和叠加，产生振铃现象。
31、请问什么是半固化片？
半固化片是PCB中的介质材料和粘合材料，由玻璃纤维和环氧树脂组成，介电常数大概是4.0~4.5。在常温下半固化片是固态，高温加热时半固化片胶状化将上下两侧铜箔粘合起来，半固化片成为中间的介质。
32、请问什么是通孔、盲孔和埋孔？孔径多大可以做机械孔，孔径多小必须做激光孔？请问激光微型孔可以直接打在元件焊盘上吗，为什么？
通孔是贯穿整个PCB的过孔，盲孔是从PCB表层连接到内层的过孔，埋孔是埋在PCB内层的过孔。大多数PCB厂家的加工能力是这样的：大于等于8mil的过孔可以做机械孔，小于等于6mil的过孔需要做激光孔。对小于等于6mil的微型孔，在钻孔空间不够时，允许一部分过孔打在PCB焊盘上。
33、请问过孔有哪两个寄生参数？这两个寄生参数对电路有什么影响？
过孔有两寄生参数：寄生电容和寄生电感。
寄生电容会延长信号的上升时间，降低电路的速度。寄生电感会削弱旁路电容的贡献，减弱整个电源系统的滤波效果。
34、当采样信号的频率低于被采样信号的最高频率时，采样所得的信号中混入了虚假的低频分量，这种现象叫做什么？
这种现象叫做频率混叠。
35、如果以电路中的功放管的工作状态来划分，音频功放可以分为哪几类？那种功放的效率最高，哪种功放的效率最低？哪种功放存在交越失真？哪种功放的功放管导通时间大于半个周期且小于一个周期，哪种功放的功放管导通时间等于半个周期？功放管一直处于放大状态的是哪种功放？
可分为四类：A类、B类、AB类、D类。D类功放效率最高，A类功放效率最低。B类功放存在交越失真。AB类功放的功放管导通时间大于半个周期小于一个周期，B类功放的功放管导通时间是半个周期。功放管一直处于放大状态的是A类功放。
36、请列举三种典型的ESD模型。
人体模型（HBM）、机器模型（MM）、带电器件模型（CDM）。
37、电阻选型需要注意哪些参数？
电阻值、精度、功率（在实际电路上换算出承受最大电流、最大电压）、封装。
38、电容选型需要注意哪些参数？
电容值、精度、耐压、封装。
39、电感选型需要注意哪些参数？
电感量（包括测量频率）、精度、最大承受电流、封装。
40、磁珠选型需要注意哪些参数？
阻抗值（包括测量频率）、精度、最大承受电流、直流电阻（换算出最大直流压降）、封装。
41、整流二极管选型需要注意哪些参数？
最大整流电流、最大反向工作电压、正向导通压降、封装。
42、开关MOS管选型需要注意哪些参数？
最小开启电压Vgs（th）、最大栅源电压Vgs（max）、最大漏源电压Vds、最大漏源电流Id、导通电阻Rds（on）、耗散功率、封装。
43、请列举一下零电阻的作用。
线路上的跨接跳线；
可选的配置电路；
调试预留位置；
保险丝；
不同地的单点连接。
44、请列举一下上拉电阻的作用。
1）上电复位时，端口电平配置；
2）OC和OD门上拉确定高电平；
3）提高输出端口的高电平；
4）加大输出引脚的驱动能力；
5）降低输入阻抗，防止静电损伤；
6）提高总线的抗电磁干扰能力；
7）匹配电阻，抑制反射波干扰。
45、请说明一下滤波磁珠和滤波电感的区别。
磁珠由导线穿过铁氧体组成，直流电阻很小，在低频时阻抗也很小，对直流信号几乎没有影响。
在高频（几十兆赫兹以上）时磁珠阻抗比较大，高频电磁场在铁氧体材料上产生涡流，使高频干扰信号转化为热量消耗掉。
磁珠常用于高频电路模块的电源滤波和高频信号回路滤波，抑制EMI干扰。
电感由线圈和磁芯组成，直流电阻较小，电感量较大。电感多用于中低频电路的滤波，侧重于抑制传导性干扰，其应用频率在几十兆赫兹以下。
来源：电子万花筒
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