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电路与系统复试专题模拟电路1.有源滤波器和无源滤波器的区别 答：无源滤波器：这种电路主要有无源元件R、L和C组成 有源滤波器：集成运放和R、C组成。具有不用电感、体积小、重量轻等优点。 集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 2.什么是负载 ?什么是带负载能力? 答：把电能转换成其他形式的能的装置叫做负载。对于不同的负载，电路输出特性（输出电压，输出电流）几乎不受影响，不会因为负载的剧烈变化而变，这就是所谓的带载能力 3.什么是输入电阻和输出电阻 ? 答：在独立源不作用（电压源短路，电流源开路）的情况下，由端口看入，电路可用一个电阻元件来等效。这个等效电阻称为该电路的输入电阻。从放大电路输出端看进去的等效内阻称为输出电阻Ro。 4.什么叫差模信号？什么叫共模信号？答：两个大小相等、极性相反的一对信号称为差模信号。差动放大电路输入差模信号（uil =-ui2）时，称为差模输入。两个大小相等、极性相同的一对信号称为共模信号。差动放大电路输入共模信号（uil =ui2）时，称为共模输入。在差动放大器中，有用信号以差模形式输入，干扰信号用共模形式输入，那么干扰信号将被抑制的很小。 5.怎样理解阻抗匹配？ 答：阻抗匹配是指信号源或者传输线跟负载之间的一种合适的搭配方式。阻抗匹配分为低频和高频两种情况讨论。 低频：当负载电阻跟信号源内阻相等时，负载可获得最大输出功率，这就是我们常说的阻抗匹配之一。对于纯电阻电路，此结论同样适用于低频电路及高频电路。当交流电路中含有容性或感性阻抗时，结论有所改变，就是需要信号源与负载阻抗的的实部相等，虚部互为相反数，这叫做共扼匹配。 在高频电路中：如果传输线的特征阻抗跟负载阻抗不相等（即不匹配）时，在负载端就会产生反射。为了不产生反射，负载阻抗跟传输线的特征阻抗应该相等，这就是传输线的阻抗匹配。 6. 解释电流偏置的产生电路。 答：偏置电路:以常用的共射放大电路说吧，主流是从发射极到集电极的IC，偏流就是从发射极到基极的IB。相对与主电路而言，为基极提供电流的电路就是所谓的偏置电路。偏置电路往往有若干元件，其中有一重要电阻，往往要调整阻值，以使集电极电流在设计规范内。这要调整的电阻就是偏置电阻。 7. 偏置电阻：答：在稳态时（无信号）通过电阻为电路提供或泄放一定的电压或电流，使电路满足工作需求， 或改善性能。 8. 什么是电压放大?什么是电流放大? 什么是功率放大? 答：电压放大就是只考虑输出电压和输入电压的关系。比如说有的信号电压低，需要放大后才能被模数转换电路识别，这时就只需做电压放大。 电流放大就是只考虑输出电流于输入电流的关系。比如说，对于一个uA级的信号，就需要放大后才能驱动一些仪器进行识别（如生物电子），就需要做电流放大。 功率放大就是考虑输出功率和输入功率的关系。 其实实际上，对于任何以上放大，最后电路中都还是有电压，电流，功率放大的指标在，叫什么放大，只是重点突出电路的作用而已。9.晶体管工作在放大区，发射结、集电结怎么偏置的 答：发射结 集电结 放大区 正偏 反偏 饱和区 正偏 正偏 截至区 反偏 反偏 10.差分放大电路的功能： 答：放大两个输入信号之差11. 推挽结构的实质是什么? 答：一般是指两个三极管分别受两互补信号的控制,总是在一个三极管导通的时候另一个截止.要实现线与需要用OC(open collector)门电路 .如果输出级的有两个三极管，始终处于一个导通、一个截止的状态，也就是两个三级管推挽相连，这样的电路结构称为推拉式电路或图腾柱（Totem-pole）输出电路 12. RC振荡器的构成和工作原理 答：由放大器和正反馈网络两部分构成。反馈电路由三节RC移相网络构成，每节移相不超过90，对某一频率共可移相180，再加上单管放大电路的反相作用即可构成正反馈，产生振荡。移相振荡器电路简单，适于轻便型测试设备和遥控设备使用，但输出波形差，频率难于调整，幅度也不稳定。13.LC正弦波振荡器有哪几种三点式振荡电路答：电感三点式振荡器和电容三点式振荡器。14. 电路的谐振 答：如果外加交流电源的频率和L-C回路的固有频率相同时，回路中产生的电流最大，回路L中的磁场能和C中的电场能恰好自成系统，在电路内部进行交换，最大限度的从电源吸取能量，而不会有能量返回电源，这就叫谐振。 15.描述CMOS电路中闩锁效应产生的过程及最后的结果？答：Latch-up 闩锁效应，又称寄生PNPN效应或可控硅整流器( SCR, Silicon Controlled Rectifier )效应。在整体硅的CMOS管下，不同极性搀杂的区域间都会构成P-N结，而两个靠近的反方向的P-N结就构成了一个双极型的晶体三极管。因此CMOS管的下面会构成多个三极管，这些三极管自身就可能构成一个电路。这就是MOS管的寄生三极管效应。如果电路偶尔中出现了能够使三极管开通的条件，这个寄生的电路就会极大的影响正常电路的运作，会使原本的MOS电路承受比正常工作大得多的电流，可能使电路迅速的烧毁。Latch-up状态下器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、EOS（电过载）和器件损坏。 16. 选择电阻时要考虑什么？ 答：考虑电阻的 阻值（最大，最小） 熔点 是否方便安装 17.旁路电容 答：可将混有高频电流和低频电流的交流电中的高频成分泄露掉的电容，称做“旁路电容”。 18. 无源器件答：在模拟和数字电路中加以信号不会改变自已本身的基本特性.如电阻. 有源器件在模拟和数字电路中加以信号可以改变自已本身的基本特性.如三极管. 19.场效应和晶体管比较： 答：a.在环境条件变化大的场合，采用场效应管比较合适。 b.场效应管常用来做前置放大器，以提高仪器设备的输入阻抗，降低噪声等。c.工艺简单，占用芯片面积小，适宜大规模集成电路。在脉冲数字电路中获得更广泛的应用。d.场效应管放大能力比晶体管低。 20.基本放大电路的组成原则： 答：a.发射结正偏，集电结反偏。 b.输入回路的接法应该使输入信号尽量不损失地加载到放大器的输入端。 c.输出回路的接法应该使输出信号尽可能地传送到负载上。 21.实现放大的条件 答：a.晶体管必须偏置在放大区。发射结正偏，集电结反偏。 b.正确设置静态工作点，使整个波形处于放大区。 c.输入回路将变化的电压转化成变化的基极电流。 d.输出回路将变化的集电极电流转化成变化的集电极电压，经电容滤波只输出交流信号。 22. 静态：答：放大电路不加输入信号，电路中各处的电压、电流都是固定不变的直流量，这时电路处于直流工作状态，简称静态。 直流通路：电容开路，电感短路，信号源短路，保留其内阻 交流通路：电容短路，电感开路 23.功放要求： 答：a.输出功率尽可能大。b.高效率 c.非线形失真小 d.晶体管的散热和保护 24.频率补偿 答：所谓频率补偿，就是指提高或降低某一特定频率的信号的强度，用来弥补信号处理过程中产生的该频率的减弱或增强。常用的有负反馈补偿、发射极电容补偿、电感补偿等。 25. 虚短：答：集成运放的两个输入端之间的电压通常接近于零，若把它理想化，则看做零，但不是短路，故称“虚短”。 虚断：集成运放的两个输入端几乎不取用电流，如果把他理想化，则看作电流为零，但不是断开，故称“虚断” 26.基本放大电路种类（电压放大器，电流放大器，互导放大器和互阻放大器），优缺点，特别是广泛采用差分结构的原因。 答：放大电路的作用：放大电路是电子技术中广泛使用的电路之一，其作用是将微弱的输入信号（电压、电流、功率）不失真地放大到负载所需要的数值。 放大电路种类：（1）电压放大器：输入信号很小，要求获得不失真的较大的输出压，也称小信号放大器；（2）功率放大器：输入信号较大，要求放大器输出足够的功率，也称大信号放大器。 差分电路是具有这样一种功能的电路。该电路的输入端是两个信号的输入，这两个信号的差值，为电路有效输入信号，电路的输出是对这两个输入信号之差的放大。设想这样一种情景，如果存在干扰信号，会对两个输入信号产生相同的干扰，通过二者之差，干扰信号的有效输入为零，这就达到了抗共模干扰的目的。 27.放大电路的若干性质伏安特性曲线：二极管开启电压为0.7V/0.2V，环境温度升高后，二极管正向特性曲线左移，方向特性曲线下移。晶体管工作在放大区的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。共射特性曲线：输入特性曲线和输出特性曲线。Uce增大时，曲线右移。截止区、放大区、饱和区。结型场效应管UGS(off)和绝缘栅型场效应管UGS(th)。夹断区、恒流区、可变电阻区。静态工作点设置为保证：一、放大不失真 二、能够放大。两种共射放大电路：直接耦合、阻容耦合。放大电路分析方法：直流通路求静态工作点，交流通路求动态参数。截止失真，饱和失真。等效电路。Re直流负反馈。晶体管单管三种接法：共射、共基、共集。共射：既放大电流又放大电压。输入电阻居中，输出电阻较大，频带窄。多用于低频放大电路。共基：只放大电压不放大电流。输入电阻小，电压放大和输出电阻与共射相当。频率特性最好。共集：只放大电流不放大电压。输入电阻最大，输出电阻最小，具有电压跟随特性。用于放大电路的输入级和输出级。多级电路耦合方式：直接耦合：良好的低频特性，可放大变化缓慢的信号。阻容耦合：各级电路静态工作点独立，电路分析、设计、调试简单。有大电容的存在不利于集成化。变压器耦合：静态工作点独立，不利于集成化，可实现阻抗变换，在功率放大中得到广泛的应用。抑制温漂的方法：引入直流负反馈、采用温度补偿，电路中二极管。28.集成运放电路的组成：输入级：双端输入的差分放大电路，输入电阻高，差模放大倍数大，抑制共模能力强，静态电流小。中间级：采用共射（共源）放大电路，为提高放大倍数采用复合管放大电路，以恒流源做集电极负载。输出级：输出电压线性范围宽、输出电阻小（带负载能力强）非线性失真小。多互补对称输出电路。集成运放频率补偿：一、滞后补偿 1.简单电容补偿2.密勒效应补偿 二、超前补偿29.放大电路中反馈特性答：直流反馈、交流反馈；正反馈、负反馈。1.有无反馈的判断，是否存在反馈通路。2.反馈极性的判断：瞬时极性法（净输入电压，净输入电流）四种反馈组态：电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。电路中引入电压负反馈还是电流负反馈取决于负载欲得到稳定的电压还是稳定的电流。电路中引入串联负反馈还是并联负反馈取决于输入信号源是恒压源还是恒流源。负反馈电路分析方法：要将反馈网络作为放大电路输入端和输出端等效负载。当考虑反馈网络在输入端的负载效应时，应输出量作用为零。而考虑反馈网络输出端的负载效应时，应令输入量作用为零。对于电压反馈，输出端短路。电流反馈，回路断开。负反馈对放大电路的影响：1.稳定放大倍数2.改变输入输出电阻3.展宽频带4.减小非线性失真。串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻；电压负反馈减小输出电阻，电流负反馈增大输出电阻。引入负反馈一般原则：稳定静态工作点，引入直流负反馈；为改善放大电路动态性能，应引入交流负反馈。根据信号源的性质决定引入串联负反馈或者并联负反馈。信号源为内阻较小电压源，为增大输入电阻，减小内阻上压降，应引入串联负反馈。信号源为内阻较大的电流源，为减小放大电路的输入电阻，使电路获得更大的输入电流，应引入并联负反馈。根据负载对放大电路输出量的要求，负载需要稳定的电压信号时，引入电压负反馈。需要稳定的电流信号时，引入电流负反馈。需要进行信号变换时，将电流信号转换为电压信号，引入电压并联负反馈。将电压信号转换为电流信号时，引入电流串联负反馈。负反馈放大电路自激振荡消除方法：一、滞后补偿 1.简单电容补偿2.RC滞后补偿3.密勒效应补偿 二、超前补偿。30.基本运算电路答：反相比例电路运算电路、T型反相比例运算电路、同相比例运算电路（电压跟随器）。积分运算电路和微分运算电路正弦波振荡条件 品质因数Q值越大，选频效果越好。在正弦波振荡电路中，反馈信号能够取代输入信号，电路引入正反馈。二要有外加选频网络，用以确定振荡频率。因此四个部分组成：放大电路、选频网络、正反馈网络、稳幅环节。电压比较器对输入信号进行鉴幅与比较的电路。在电压比较器中，集成运放不是处于开环状态就是只引入了正反馈。单限比较器，滞回比较器，窗口比较器31. 射极跟随器 答：射极跟随器（又称射极输出器，简称射随器或跟随器）是一种共集接法的电路，它从基极输入信号，从射极输出信号。它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点。32.放大电路的频率补偿的目的是什么，有哪些方法？答：在放大电路中，由于电抗元件（电容、电感线圈）及晶体管极间电容的存在，当输入信号信号频率过高或过低时，不但放大倍数数值会变小，而且产生超前或滞后的相移。频率补偿主要目的防止自激振荡，使电路稳定。也称相位补偿或相位校正法。具体方法：一、滞后补偿 1.简单电容补偿2.密勒效应补偿 二、超前补偿。33.什么是零点漂移？怎样抑制零点漂移？ 答：零点漂移，就是指放大电路的输入端短路时，输出端还有缓慢变化的电压产生，即输出电压偏离原来的起始点而上下漂动。抑制零点漂移的方法一般有：采用恒温措施；补偿法（采用热敏元件来抵消放大管的变化或采用特性相同的放大管构成差分放大电路）；采用直流负反馈稳定静态工作点；在各级之间采用阻容耦合或者采用特殊设计的调制解调式直流放大器等。 34.给出一个差分运放，如何相位补偿答：一般对于两级或者多级的运放才需要补偿。一般采用密勒补偿。例如两级的全差分运放和两级的双端输入单端输出的运放，都可以采用密勒补偿，在第二级（输出级）进行补偿。区别在于：对于全差分运放，两个输出级都要进行补偿，而对于单端输出的两级运放，只要一个密勒补偿。 35.频率响应 如：怎么才算是稳定的，改变频率响应曲线的几个方法 答：频率响应通常亦称频率特性，频率响应或频率特性是衡量放大电路对不同频率输入信号适应能力的一项技术指标。实质上，频率响应就是指放大器的增益与频率的关系。通常讲一个好的放大器，不但要有足够的放大倍数，而且要有良好的保真性能，即：放大器的非线性失真要小，放大器的频率响应要好。“好”：指放大器对不同频率的信号要有同等的放大。之所以放大器具有频率响应问题，原因有二：一是实际放大的信号频率不是单一的；二是放大器具有电抗元件和电抗因素。由于放大电路中存在电抗元件（如管子的极间电容，电路的负载电容、分布电容、耦合电容、射极旁路电容等），使得放大器可能对不同频率信号分量的放大倍数和相移不同。如放大电路对不同频率信号的幅值放大不同，就会引起幅度失真； 如放大电路对不同频率信号产生的相移不同就会引起相位失真。幅度失真和相位失真总称为频率失真，由于此失真是由电路的线性电抗元件（电阻、电容、电感等）引起的，故不称为线性失真。为实现信号不失真放大所以要需研究放大器的频率响应。 数字电子电路总结1.什么是竞争与冒险现象？怎样判断？如何消除？ 答：在组合逻辑中，由于门的输入信号通路中经过了不同的延时，导致到达该门的时间不一致叫竞争。产生毛刺叫冒险。如果布尔式中有相反的信号则可能产生竞争和冒险现象。解决方法：一是接入滤波电容，二是引入选通脉冲，三是增加冗余项（只能消除逻辑冒险而不能消除功能冒险）。2.如何用D触发器实现2倍分频的逻辑电路？什么是状态图？ 答：D触发器的输出端加非门接到D端，实现二分频。 状态图是以图形方式表示输出状态转换的条件和规律。用圆圈表示各状态，圈内注明状态名和取值。用表示状态间转移。条件可以多个3. 什么是线与逻辑，要实现它，在硬件特性上有什么具体要求？ 答：线与逻辑是两个输出信号相连可以实现与的功能。在硬件上，要用OC/OD门来实现，由于不用OC门可能使灌电流过大，而烧坏逻辑门。同时在输出端口应加一个上拉电阻。4.什么是同步逻辑和异步逻辑？ 答：同步逻辑是时钟之间有固定的因果关系。异步逻辑是各时钟之间没有固定的因果关系。电路设计可分类为同步电路和异步电路设计。同步电路利用时钟脉冲使其子系统同步运作，而异步电路不使用时钟脉冲做同步。异步电路主要是组合逻辑电路，用于产生地址译码器、FIFO或RAM的读写控制信号脉冲，其逻辑输出与任何时钟信号都没有关系，译码输出产生的毛刺通常是可以监控的。同步电路是由时序电路(寄存器和各种触发器)和组合逻辑电路构成的电路，其所有操作都是在严格的时钟控制下完成的。这些时序电路共享同一个时钟CLK，而所有的状态变化都是在时钟的上升沿(或下降沿)完成的。5.Latch与Register的区别,为什么现在多用register.行为级描述中latch如何产生的？答：Latch是电平触发，Register是边沿触发，register在同一时钟边沿触发下动作，符合同步电路的设计思想，而latch则属于异步电路设计，往往会导致时序分析困难，不适当的应用latch则会大量浪费芯片资源。 6.你所知道的可编程逻辑器件有哪些？答：（简单）PROM，PAL，GAL，PLA，（复杂）CPLD，FPGAFPGA: Field Programmable Gate ArrayCPLD:Complex Programmable Logic Device7.如何解决亚稳态答：亚稳态是指触发器无法在某个规定时间段内达到一个可确认的状态。当一个触发器进入亚稳态时，既无法预测该单元的输出电平，也无法预测何时输出才能稳定在某个正确的电平上。在这个稳定期间，触发器输出一些中间级电平，或者可能处于振荡状态，并且这种无用的输出电平可以沿信号通道上的各个触发器级联式传播下去。8.什么是三态与非门(TSL)? 答：三态与非门有三种状态：(1)门导通，输出低电平。(2)门截止，输出高电平。(3)禁止状态或称高阻状态、悬浮状态，此为第三态。 三态门的一个重要用途，就是可向同一条导线(或称总线Y)上轮流传送几组不同的数据或控制信号，如图2-17所示。当E1、E2、E3轮流接低电平时，Al、Bl、A2、B2、A3、B3三组数据轮流按与非关系传送到总线Y上；而当各门控制端E1、E2、E3为高电平时，门为禁止状态，相当于与总线Y断开，数据A、B不被传送。9. 什么是集电极开路与非门(OC门)? 答：OC门和普通的TTL与非门所不同的是，它用一个外接电阻RL来代替由VT3、VT4组成的有源负载，实现与非门逻辑功能， OC门逻辑功能灵活，应用广泛。 10.窄沟道效应：答：由于边缘场的影响，沟道区耗尽层在沟道宽度两侧向场区有一定的扩张。当沟道宽度较大时，耗尽层向两侧的扩展部分可以忽略；但是沟道变窄时，边缘场造成的耗尽层扩展变得不可忽略，这样，耗尽层电荷量比原来计算的要大，这就产生了窄沟道效应 11.MOS电路的特点： 答：优点1. 工艺简单，集成度高。2. 是电压控制元件，静态功耗小。3.允许电源电压范围宽（318V）。4.扇出系数大，抗噪声容限大。 缺点：工作速度比TTL低 。 12.半导体工艺中，掺杂有哪几种方式？答：根据掺入的杂质不同，杂质半导体可以分为N型和P型两大类。 N型半导体中掺入的杂质为磷等五价元素，磷原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，多余的第五个价电子很容易摆脱磷原子核的束缚而成为自由电子，于是半导体中的自由电子数目大量增加，自由电子成为多数载流子，空穴则成为少数载流子。P型半导体中掺入的杂质为硼或其他三价元素，硼原子在取代原晶体结构中的原子并构成共价键时，将因缺少一个价电子而形成一个空穴，于是半导体中的空穴数目大量增加，空穴成为多数载流子，而自由电子则成为少数载流子。 13.什么是组合逻辑、时序逻辑以及同步时序逻辑？答：组合逻辑：输出只是当前输入逻辑电平的函数（有延时），与电路的原始状态无关的逻辑电路。（无记忆）由与、或、非门组成的网络，常见的有多路器，数据通路开关，加法器，乘法器等。 时序逻辑：输出不只是当前输入逻辑电平的函数，还与电路目前所处的状态有关的逻辑电路。（有记忆）由多个触发器和多个组合逻辑块组成的网络，常见的有计数器，运算控制逻辑，指令分析和操作控制逻辑。 同步时序逻辑：表示状态的寄存器组的值只可能在唯一确定的触发条件发生时改变，只能有时钟的正跳沿或负跳沿出发的状态机就是一例。异步时序逻辑：触发条件有多个控制因素组成，任何一个因素的跳变都可以引起触发。 14、同步电路和异步电路的区别是什么？ 答：同步电路：存储电路中所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而所有触发器的状态的变化都与所加的时钟脉冲信号同步。 异步电路：电路没有统一的时钟，有些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这有这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他的触发器的状态变化不与时钟脉冲同步。 15.模数转换器（ADC） 答：模数转换指的是将输入的模拟量转换为数字量输出，实现这种转换功能的电路称为模数转换器，简称ADC（Analog Digital Converter）。 ADC按工作原理的不同可分为直接ADC和间接ADC。直接ADC有并联比较型和逐次渐进型等，直接ADC的转换速度快。间接ADC的转换速度慢，如双积分型ADC。并联比较型ADC、逐次渐进型ADC和双积分型ADC各有特点，应用在不同的场合。高速且精度要求不高，可以选用并联比较型ADC；低速、精度高且抗干扰强的场合，可以选用双积分型ADC；逐次渐进型ADC兼顾了两者的优点，速度较快、精度较高、价格适中，应用较为普遍。 AD转换要经过采样、保持、量化和编码等过程。采样-保持电路对输入模拟信号进行采样并保持，量化是对采样信号进行分级，编码则将分级后的信号转换成二进制代码。对模拟信号采样时，必须满足采样定理。 16.数模转换器（DAC） 答：数模转换器将输入的二进制数字量转换成与之成正比的模拟量；模数转换器将输入的模拟电压转换成与之成正比的二进制数字量。常见的数-模转换电路（DAC）有多种类型：权电阻网络DAC、倒T形电阻网络DAC、权电流网络DAC等。A/D转换=模拟/数字转换，意思是模拟讯号转换为数字讯号；D/A转换=数字/模拟转换，意思是数字讯号转换为模拟讯号；ADC=模拟/数字转换器，DAC=数字/模拟转换器 17.A/D电路组成、工作原理。 答：ADC电路通常由两部分组成，它们是：采样、保持电路和量化、编码电路。其中量化、编码电路是最核心的部件，任何ADC转换电路都必须包含这种电路。 ADC电路的形式很多，通常可以并为两类： 间接法：它是将采样-保持的模拟信号先转换成与模拟量成正比的时间或频率，然后再把它转换位数字量。这种通常是采用时钟脉冲计数器，它又被称为计数器式。它的工作特点是：工作速度低，转换精度高，抗干扰能力强。 直接法：通过基准电压与采样-保持信号进行比较，从而转换位数字量。它的工作特点是：工作速度高，转换精度容易保证。 18.组合电路与时序电路区别 答：组合逻辑电路是具有一组输出和一组输入的非记忆性逻辑电路，它的基本特点是任何时刻的输出信号状态仅取决于该时刻各个输入信号状态的组合，而与电路在输入信号作用前的状态无关。组合电路是由门电路组成的，但不包含存储信号的记忆单元，输出与输入间无反馈通路，信号是单向传输，且存在传输延迟时间。组合逻辑电路的功能描述方法有真值表、逻辑表达式、逻辑图、卡诺图和波形图等。 时序逻辑电路与组合逻辑电路不同，在逻辑功能及其描述方法、电路结构、分析方法和设计方法上都有区别于组合电路的明显特点。在时序逻辑电路中，任意时刻的输出信号不仅和当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关，这是时序逻辑电路在逻辑功能上的特点。因而时序逻辑电路必然包含存储记忆单元电路。描述时序电路逻辑功能的方法有：三个方程（输出方程、驱动方程（或激励函数）、状态方程）、状态转换表、状态转换图和时序图等。 19.你知道那些常用逻辑电平？TTL与COMS电平可以直接互连吗？ 答：常用逻辑电平：12V，5V，3.3V；TTL和CMOS不可以直接互连，由于TTL是在0.3-3.6V之间，而CMOS则是有在12V的有在5V的。CMOS输出接到TTL是可以直接互连。TTL接到CMOS需要在输出端口加一上拉电阻接到5V或者12V。 CMOS门的VT= 0.5VDD ，TTL门的VT一般在1.01.4V。 CMOS门输出：高电平为VOH= VDD ，低电平为VOL=0V。 TTL门输出：高电平为VOH=3.6V， 低电平为VOL=0.3V。 20.什么是正负逻辑？ 答：在数字电路中，一般用高电平代表1、低电平代表0，即所谓的正逻辑系统。反之，用高电平代表0、低电平代表1，即所谓的负逻辑系统。 21.名词解释：答：VLSI，CMOS，EDA，VHDL，Verilog，HDL，ROM，RAM，DRC，LVS，SRAM，DRAM，FLSAH，SSRAM，SDRAM，IRQ,BIOS,USB, SDR。 由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为 CMOS sram：静态随机存储器，存取速度快，但容量小，掉电后数据会丢失；flash：闪存，存取速度慢，容量大，掉电后数据不会丢失；dram：动态随机存储器，必须不断的重新的加强(REFRESHED) 电位差量，否则电位差将降低至无法有足够的能量表现每一个记忆单位处于何种状态。价格比sram便宜，但访问速度较慢，耗电量较大，常用作计算机的内存使用；ssram：同步静态随机存储器；SDRAM：同步动态随机存储器；IRQ: Interrupt ReQuest； BIOS: Basic Input Output System；USB: Universal Serial Bus；SDR: Single Data Rate；压控振荡器的英文缩写(VCO)。 22简述CMOS非门，与非门和或非门的电路及其功能。 答：非门工作原理： A为高电平，T1截止T2导通，L为低电平，符合非逻辑关系。 与非门工作原理： A、 B同为高电平时T1 、T2截止， T3 、T4导通，L为低电平，符合与非逻辑关系。反之亦然。 或非门工作原理：当A、B两个输入端均为低电平时，T1、T2截止，T3、T4导通，输出Y为高电平；当A、B两个输入端中有一个为高电平时，T1、T2中必有一个导通，T3、T4中必有一个截止，输出为低电平。 异或门电路： 同或门电路： NMOS管的串联可实现“与逻辑”，并联可实现“或逻辑”，其输出是该逻辑的反。 每个CMOS门电路都由互补的NMOS管和PMOS管组合而成，且两互补的NMOS管、PMOS管的栅极连接在一起作为输入端。 要实现“与逻辑”，可将相应的NMOS管组合串联；要实现“或逻辑”，可将NMOS管组合并联。 NMOS管串联时，其对应的PMOS管一定并联；NMOS管并联时，其对应的PMOS管一定串联。 23MOS与非门，多余的输入、输出端该怎么接，悬空？接地？接高电位？ 答：门电路中多余的输入端一般不要悬空，因为干扰信号易从这些悬空端引入，使电路工作不稳定。 与门和与非门：多余输入端接正电源或与有用输入端并接 或门和或非门：多余输入端接地或与有用输入端并接 CMOS电路多余输入端与有用输入端的并接仅适用于工作频率很低的场合。 TTL 电路输入端悬空时相当于输入高电平，CMOS 电路多余输入端不允许悬空。 24什么是NMOS、PMOS、？什么是增强型、耗尽型？什么是PNP、NPN？他们有什么差别？答：NMOS是指沟道在栅电压控制下p型衬底反型变成n沟道，靠电子的流动导电 ； PMOS是指n型p沟道，靠空穴的流动导电。 增强型是指不加栅源电压时，FET内部不存在导电沟道，这时即使漏源间加上电源电压也没有漏极电流产生。耗尽型是指当栅源电压为0时，FET内部已经有沟道存在，这时若在漏源间加上适当的电源电压，就有漏极电流产生。 PNP由2块P型半导体中间夹着一块N型半导体所组成，载流子以空穴为主；NPN管是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，载流子载流子以空穴为主。 25. 什么是TTL集成电路? 答：TTL集成电路是一种单片集成电路。在这种集成电路中，一个逻辑电路的所有元器件和连线都制作在同一块半导体基片上。由于这种数字集成电路的输人端和输出端的电路结构形式采用了晶体管，所以一般称为晶体管一晶体管(Transistor-tranSiS-tor Logic)逻辑电路，简称TTL电路。26、IC设计中同步复位与异步复位的区别。答：同步复位在时钟沿采复位信号，完成复位动作。异步复位不管时钟，只要复位信号满足条件，就完成复位动作。 异步复位对复位信号要求比较高，不能有毛刺，如果其与时钟关系不确定，也可能出现亚稳态。27.DSP（数字信号处理芯片）、CPU（中央处理器）、MCU（微控制器 ）在结 构、特点、功能以及用途上的区别？答：在设计原理上都是一样的，应用上各具特点，所以结构功能有所不同。DSP为快速处理数字信号而设计，结构上数据，地址总线分开，数据的吞吐量更大。指令集的设计多考虑信号处理。不过现在，为提高微处理器MCU的性能，像ARM在设计上，总线也是分开的。CPU主要是完成指令的处理，外围接口是独立设计的，像存储器，总线控制器是独立的，没有集成到CPU中。而MCU多应用在嵌入式平台，外围的接口是集成在一起的。一颗芯片就能完成。逻辑代数三个重要的规则：代入规则、反演规则、对偶规则。后两者的主要区别在于对偶不做任何取反的操作。28.晶体三极管的开关特性工作在什么区？答：工作在截止区和饱和区。此过程包括了4个时间参数：延迟时间Td上升时间Tr存储时间Ts下降时间Tf开启时间为：延迟时间+上升时间关闭时间为：存储时间+下降时间29.二极管逻辑门：与门电路和或门电路。30.负载能力有灌电流和拉电流负载之分。31.不同逻辑电平的配合：答：TTL电路高电平最小值为2.4V，低电平最小值为0.8V。ECL电路高电平为-0.8V，低电平为-1.6V。CMOS电路电源电压为5V，阈值电压为2.5V，高电平为5V，低电平为0V，可以直接驱动TTL电路。CMOS输出功率很小，不能驱动电流大的TTL门。32. 逻辑电路选用时主要参数为：答：逻辑电平、噪声容限、工作速度、功耗。数字逻辑电路分为组合逻辑和时序逻辑电路两类。组合逻辑电路不含记忆元件，输入和输出间没有反馈。用基本逻辑门设计组合电路步骤：1、列真值表2、根据真值表写出逻辑函数表达式。3.、将函数化简变换。4、绘制逻辑电路图5、选择逻辑门装配。33.描述触发器的方法：答：1、状态表2、功能表3、状态方程（特征方程）4、波形图（时序图）5状态图：以图形方式表示输出状态转换的条件和规律。34.时序电路划分为米里型和摩尔型两种。米里型输出信号与存储电路状态和输入变量有关。摩尔型仅取决于存储电路状态。时序电路包括：寄存器、移位寄存器、计数器。同步时序电路分析：激励方程、状态方程、输出方程。35.TTl和COMS 电路和区别 答：TTL电路是晶体管-晶体管逻辑电路的英文缩写（Transister-Transister-Logic），是数字集成电路的一大门类。它采用双极型工艺制造，具有高速度低功耗和品种多等特点。 CMOS是:金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)结构的晶体管简称MOS晶体管，有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管构成的集成电路称为MOS集成电路，而由PMOS管和NMOS管共同构成的互补型MOS集成电路即为 CMOS-IC（Complementary MOS Integrated Circuit）。 CMOS集成电路的性能特点： 微功耗CMOS电路的单门静态功耗在毫微瓦（nw）数量级。 高噪声容限CMOS电路的噪声容限一般在40%电源电压以上。 宽工作电压范围CMOS电路的电源电压一般为1.518伏。 高逻辑摆幅CMOS电路输出高、低电平的幅度达到全电为VDD，逻辑“0”为VSS。 高输入阻抗-CMOS电路的输入阻抗大于108,一般可达1010。 高扇出能力-CMOS电路的扇出能力大于50。 低输入电容-CMOS电路的输入电容一般不大于5PF。 宽工作温度范围陶瓷封装的CMOS电路工作温度范围为- 55 0C 125 0C；塑封的CMOS电路为 40 0C 85 0C。1、 TTL电平： 输出高电平2.4V,输出低电平=2.0V，输入低电平=0.8V，噪声容限是0.4V。2、CMOS电平： 1逻辑电平电压接近于电源电压，0逻辑电平接近于0V。而且具有很宽的噪声容限。TTL和COMS电路比较：1）TTL电路是电流控制器件，而coms电路是电压控制器件。2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。COMS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，芯片集越热，这是正常现象。3）COMS电路的锁定效应：COMS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，COMS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。防御措施：1）在输入端和输出端加钳位电路，使输入和输出不超过不超过规定电压。2）芯片的电源输入端加去耦电路，防止VDD端出现瞬间的高压。3）在VDD和外电源之间加限流电阻，即使有大的电流也不让它进去。 4）当系统由几个电源分别供电时，开关要按下列顺序：开启时，先开启COMS电路得电源，再开启输入信号和负载的电源；关闭时，先关闭输入信号和负载的电源，再关闭COMS。36.全波整流和半波整流的输出电压各为多少答:单相全波一般比半波多三个二极管 半波输出电压有效值是全波的一半 半波0.45U 全波0.9U数字信号处理与高频电路1、FS FT DFS DTFT DFT 的联系和区别答：时域上任意连续的周期信号可以分解为无限多个正弦信号之和，在频域上就表示为离散非周期的信号，即时域连续周期对应频域离散非周期的特点，这就是傅立叶级数展开（FS），它用于分析连续周期信号。 FT是傅立叶变换，它主要用于分析连续非周期信号，由于信号是非周期的，它必包含了各种频率的信号，所以具有时域连续非周期对应频域连续非周期的特点。 FS和FT 都是用于连续信号频谱的分析工具，它们都以傅立叶级数理论问基础推导出的。时域上连续的信号在频域上都有非周期的特点，但对于周期信号和非周期信号又有在频域离散和连续之分。 在自然界中除了存在温度，压力等在时间上连续的信号，还存在一些离散信号，离散信号可经过连续信号采样获得，也有本身就是离散的。例如，某地区的年降水量或平均增长率等信号，这类信号的时间变量为年，不在整数时间点的信号是没有意义的。用于离散信号频谱分析的工具包括DFS，DTFT和DFT。 DTFT是离散时间傅立叶变换 ，它用于离散非周期序列分析，根据连续傅立叶变换要求连续信号在时间上必须可积这一充分必要条件，那么对于离散时间傅立叶变换，用于它之上的离散序列也必须满足在时间轴上级数求和收敛的条件；由于信号是非周期序列，它必包含了各种频率的信号，所以DTFT对离散非周期信号变换后的频谱为连续的，即有时域离散非周期对应频域连续周期的特点。 当离散的信号为周期序列时，严格的讲，傅立叶变换是不存在的，因为它不满足信号序列绝对级数和收敛（绝对可和）这一傅立叶变换的充要条件，但是采用DFS（离散傅立叶级数）这一分析工具仍然可以对其进行傅立叶分析。 根据DTFT，对于有限长序列作Z变换或序列傅立叶变换都是可行的，或者说，有限长序列的频域和复频域分析在理论上都已经解决；但对于数字系统，无论是Z变换还是序列傅立叶变换的适用方面都存在一些问题，重要是因为频率变量的连续性性质（DTFT变换出连续频谱），不便于数字运算和储存。 参考DFS，可以采用类似DFS的分析方法对解决以上问题。可以把有限长非周期序列假设为一无限长周期序列的一个主直周期，即对有限长非周期序列进行周期延拓，延拓后的序列完全可以采用DFS进行处理，即采用复指数基频序列和此有限长时间序列取相关，得出每个主值在各频率上的频谱分量以表示出这个“主值周期”的频谱信息。 由于DFT借用了DFS，这样就假设了序列的周期无限性，但在处理时又对区间作出限定（主值区间），以符合有限长的特点，这就使DFT带有了周期性。另外，DFT只是对一周期内的有限个离散频率的表示，所以它在频率上是离散的，就相当于DTFT变换成连续频谱后再对其采样，此时采样频率等于序列延拓后的周期N，即主值序列的个数。2.同步检波答：同步检波是用一个与载波同频同相的本振信号与已调信号相乘来实现信号解调的过程。同步检波就指是在收听中波、短波时，将邻近相互打架的两个或多个电台，通过同步检波滤出一个较强的电台，并清晰的收听到这个电台。同步检波针对中短波而言，不适用于调频，在使用二次变频的情况下，可以不打开同步检波开关，但在打开同步检波开关时，一定使用了二次变频。3.包络检波答：从调幅波包络中提取调制信号的过程：先对调幅波进行整流，得到波包络变化的脉动电流，再以低通滤波器滤除去高频分量，便得到调制信号。 包络检波电路有很多种，无源的有二极管检波，有源的有三极管、运放等；还有单向检波、桥式检波、同步检波等等。最简单的，也是用得最多的就是二极管和三极管 4.串行通信与同步通信异同,特点,比较。 答：串行通信的数据是逐位传送的，发送方发送的每一位都具有固定的时间间隔，这就要求接收方也要按照发送方同样的时间间隔来接收每一位，可以大大节省传输线，但是速度慢。并行通信是多位数据同时传送，传送速度快，但需要较多的传输线，通信成本高，只适用于近距离的传送。5什么是锁相环（PLL）？锁相环的工作原理是什么？答：锁相环主要由压控振荡器，鉴相器，低通滤波器，以及参考频率振荡器组成。压控振主要实现电压与频率的变换，鉴相器主要实现把压控振的频率与参考频率振荡器的频率进行比较。低通滤波器主要是滤除信号中的高频分量，参考频率振荡器提供参考频率。锁相环是一种反馈电路，其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。PLL通过比较外部信号的相位和由压控晶振（VCXO）的相位来实现同步的，在比较的过程中，锁相环电路会不断根据外部信号的相位来调整本地晶振的时钟相位，直到两个信号的相位同步锁相环的工作原理：1、压控振荡器的输出经过采集并分频； 2、和基准信号同时输入鉴相器； 3、鉴相器通过比较上述两个信号的频率差，然后输出一个直流脉冲电压； 4、控制VCO，使它的频率改变； 5、这样经过一个很短的时间，VCO 的输出就会稳定于某一期望值。6同步异步传输的差异 答：同步通信是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率和相信始终保持一致（同步），这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的，而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。 7：数字滤波器的分类和结构特点。 答：按滤波器的冲激响应分类，数字滤波器可分为有限冲激响应滤波器(称为FIR滤波器)和无限冲激响应滤波器(称为IIR滤波器)。按照实现方法来分类，数字滤波器可分为三类：递归型数字滤波器、非递归型数字滤波器和快速傅立叶变换型(FFT)。 8：IIR，FIR滤波器的异同。 答：IIR数字滤波器与FIR滤波器相比，前者保留了模拟滤波器的优点，幅频特性较好，但存在相位失真。后者相频特性较好，可实现线性相位，但在相同指标要求下要比前者的阶数高的多。IIR数字滤波器的设计方法主要有双线性Z变换法和冲激响应不变法；FIR数字滤波器的设计方法主要有窗函数法、频率抽样法和切比雪夫逼近法等。 9：FPGA和ASIC的概念，他们的区别。答：FPGA是可编程ASIC。ASIC:专用集成电路，它是面向专门用途的电路，专门为一个用户设计和制造的。根据一个用户的特定要求，能以低研制成本，短、交货周期供货的全定制，半定制集成电路。与 门阵列等其它ASIC(Application Specific IC)相比，它们又具有设计开发周期短、设计制造成本低、开发工具先进、标准产品无需测试、质量稳定以及可实时在线检验等优点。10：卷积的条件答：假设两个信号，求它们的卷积时，如果利用微分与积分性质进行卷积，那么微分的信号必须满足lim=0的条件，即要求微分的信号必须是有始信号(或时限信号)。由以上讨论可知，直接利用卷积的微分与积分性质计算卷积时，必须首先对两个相卷积的信号进行考查，如果微分的信号不是有始信号，将会得出错误的结果；如果微分的信号是有始信号，可放心地利用卷积的微分与积分性质，直接进行卷积计算。