MB EE 基础试题.docx

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MBEE基础试题

1.Impedance

1.1BasedonthePCBstack-up,listthefactorswhichcanaffecttraceimpedance?

基于PCB的叠层，列举影响trace阻抗的因素

a）Outerlayer[microstripline][在外层布线的trace]

●Tracewidth（W）mils

●Tracethickness（T）mils

●Distancetoupperplane（H1）mils

●Distancetolowerplane（H2）mils

●RelativeDielectricconstant（Er）

b）Innerlayer[stripline][在内层布线的trace]

●Tracewidth（W）mils

●Tracethickness（T）mils

●Distancetoupperplane（H1）mils

●Distancetolowerplane（H2）mils

●RelativeDielectricconstant（Er）

1.2Withsingle-endimpedanceinhand,whichPCBtraceparametershouldbeusedtocalculatedifferentialimpedance?

已知单端阻抗，计算差分阻抗还需要哪些PCB参数

[上图为六层板的叠层示意图]

2.Powerconversion

2.1Pleasederivethevalueof“R”ofthefollowingcircuitry.（Vref=1.0V）

2.2如果要在PCB的trace上通過100A的電流，您認為會有哪些問題?

如果您可以控制PCB參數的話，您會如何改善它?

**

2.3TherearetwomajorcategoriesforDCtoDCpowerconversion.Whatarethey?

What’stheirdifferenceinturnsofCurrentandVoltage?

Pleaseshowtheirblockdiagramswithkeycomponents.

2.4在設計產品選擇DC-to-DCsolution時，如何決定要使用2.3所述的兩種轉換方式中的哪一種?

3.Highspeedsignal

3.1當高速信號一定要跨越不同的referenceplane的時候，您會如何處理?

高速信号跨沟及信号回流的基本概念下图1所示为一个信号流向及其回流示意图。

基于基尔霍夫定律，电流是闭环的，也就是说任意一个电路的节点只要有电流流出就一定会有电流流入，返回到节点（通常是驱动器）的电流通常就叫返回电流。

，且高频电流总是沿着最小的环路面积移动，高频返回电流通常是沿着阻抗最小的路径返回。

对于一个同轴电缆，其芯线为电流流动路径，而外壳的地就是返回电流的流动路径，所谓信号跨沟也就是返回电流的路径被断开或者是有部分沟槽；对于一个PCB板上的高速传输线来说，其电流流动路径为PCB板上的传输线，电流返回路径通常为与传输线相邻的地平面或者电源平面层（也称为传输线的参考平面），当与传输线相邻的参考平面层有沟槽等不完整现象时，返回电流的路径就可能被破坏，这时候也称高速信号跨沟。

如图1所示，当返回电流路径被断开或者被沟槽阻隔时通常称为高速信号跨沟。

当高速信号发生跨沟现象时，整个电流的环路面积将增加，通常系统的EMC辐射也将增加。

同时传输线的特征阻抗也将发生变化（如下图2所示为信号线阻抗变化曲线），信号遇到传输线特征阻抗突变点时将发生发射、振铃等信号完整性问题。

3.2為什麼differentialsignal可以對抗commonnoise?

**/**

在实际线路传输中，线路存在干扰，并且同时出现在差分线对上，

在发送侧，仍然是：

IN=IN+-IN-

线路传输干扰同时存在于差分对上，假设干扰为q，则接收则：

（IN++q）-（IN-+q）=IN+-IN-=OUT

所以：

OUT=IN　

噪声被抑止掉。

4.線路分析

4.1請按以下輸入畫出nodeA,B,andC的波形。

a）標示出上升與下降緣的快慢差異

b）標示出上升與下降緣的快慢差異

4.2您認為這個線路的用途何在?

R1,R2與C1的用途?

信号延迟，电平转换

5.線路概念

5.1D1,D2的目的?

钳位保护，使信号保持在0V到3.3V

5.2虛線框內的功能?

低通PI型滤波器，抑制高频分量。

6.Crystal線路

6.1C1,C2的值對頻率的影響。

C1/C2calledLoadCapacitors

Thepurposesoftheloadcapsare:

CapC1combinedwiththeampoutputresistanceprovidesasmallphaseshift.Italsoprovidessomeattenuationofovertones.

CapC2combinedwiththecrystalresistanceprovidesadditionalphaseshift.

Crystalmanufacturersspecifyaloadcapacitancenumber.ThisnumberistheloadseenbythecrystalwhichistheseriescombinationofC1andC2,includingallparasitic（PCBandholder）.Thisloadisspecifiedforcrystalsmeanttobeusedinaparallelresonantconfiguration.

Theeffectonstartuptime;

ifC1andC2increase,startuptimeincreasestothepointatwhichtheoscillatorwillnotstart.

Hence,forfastandreliablestartup,overmanufactureoflargequantities,theloadcapsshouldbesizedaslowaspossiblewithoutresultinginovertoneoperation.

Theeffectonfrequency:

6.2在IC內部XI/XO之間一般是一個什麼樣的邏輯閘?

6.3一般而言，在XI與XO兩點用示波器量出來的信號是否有差別?

相位相差180度

7.基本線路

請使用Dflip-flop來設計出一個把clock除以四的線路。

8.電池

8.1ResistorR2的目的?

為什麼?

防止电池短路时因电流过大引起爆炸。

8.2DiodeD1的目的?

anisolationSchottkydiodecircuit.

8.3您認為R1是否需要?

為什麼?

不需要。

3VSB来自其它电源，在短路时，上一级电源会自动保护。

与电池不一样。

8.4+3VSB電壓與電池電壓相較之下，它的高或低是否有甚麼影響?

TheSchottkydiodecircuitallowstheICH5RTC-welltobepoweredbythebatterywhenthesystempowerisnotavailable,butbythesystempowerwhenitisavailable.Todothis,thediodesaresettobereversebiasedwhenthesystempowerisnotavailable.

9.電阻的使用

請問，在這個應用下，使用0805,0603,0402的電阻有何差異?

Vol=0V时，PR=U×U/R=0.125W

不同size电阻的承受的功率不同

0805：

1/8W=0.125W

0603：

1/10W=0.1W

0402；1/16W=0.0625W

10.線路分析

Q

Q#

10.1這個線路的功能是甚麼?

10.2如果說我們要求每按一次button只會讓線路動作一次，請問需要做哪些修改?

11.觀念

11.15VTTLoutput推動5VCMOSinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

11.25VTTLoutput推動3.3VCMOSinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

11.33.3VTTLoutput推動5VCMOSinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

11.43.3VTTLoutput推動3.3VCMOSinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

11.55VCMOSoutput推動5VTTLinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

假設Iol=2mA,Iil=0.6mA.

11.65VCMOSoutput推動3.3VTTLinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

假設Iol=2mA,Iil=0.6mA.

11.73.3VCMOSoutput推動5VTTLinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

假設Iol=2mA,Iil=0.6mA.

11.83.3VCMOSoutput推動3.3VTTLinput有沒有甚麼問題?

一般而論可以推得動10個output嗎?

為什麼?

假設Iol=2mA,Iil=0.6mA.

12.觀念

線路端（A）:

所有States有電

線路端（B）:

有些States有電，有些States沒電。

12.1若是我們不允許有漏電的問題發生，線路端（A）與線路端（B）各該接在MOSFET的Source還是Drain?

為什麼?

A接Drain，B接Source

参考主板的5VDual线路

12.2若是線路端（A）與（B）都是3.3V的信號，那施加在MOSFETGate的電壓至少應該是幾伏?

它跟MOSFET的哪一個特性關係最密切?

為什麼?

13.比較器

Ohm

Ohm

13.1R2是一個甚麼零件’?

β=3435與β=2500在那一部分的特性會不同?

13.2方格內是一個

請問線路會如何運作?

有甚麼潛在問題?

13.3方格內是一個

請問線路會如何運作?

與13.2相較有哪些差別?

14.1高速信號造成reflection的主要原因是甚麼?

基本的改善方式有哪些?

阻抗不匹配，

端接方式：

14.2高速信號造成Crosstalk的主要原因是甚麼?

基本的改善方式有哪些?

15.3904BJT與2N7002MOSFET的不同點在那裡？

在設計上有那些需要注意的事項？

工作

电流模式，只需满足Ｉｂ＊Ｂ＞ｉｃ即可导通

电压模式，只需满足Ｖｇｓ＞

信号一般不直接传到３９０４，７００２可以．

３９０４基极可以工作在电压较低的逻辑上

７００２ｇａｔｅ极更多工作在３．３Ｖ以上的电压

16.LED觀念

16.1要讓一個LED可以正常的亮起來需要滿足LED那兩個條件?

工作在正向电压供电状态

工作电流满足发光的最小额定电流

16.2上圖中的Buffer，採用下述Buffer可以讓線路運作無誤嗎?

為什麼?

若是有問題，會是甚麼問題?

（A）5VTTLVol=0.4V@Iol=2mA

驱动能力不够

（B）5VTTLVol=0V@Iol=10mA

（C）5VCMOSVol=0V@Iol=2mA

驱动能力不够

（D）5VCMOSVol=0V@Iol=10mA

（E）3.3VCMOSVol=0V@Iol=2mA

（F）3.3VCMOSVol=0V@Iol=10mA

　　电路均不能正常工作

接3.3VCMOSinputbuffer

17線路分析

Input+/-12V

3.3VCMOS

D1,Vf=0.4V

17.1這個線路有幾個地方有問題，請修改。

[参考线路]

17.2D1之前的3.3VCMOSbuffer有哪一項輸出特性會與線路的邏輯運作正常與否有關?

為什麼?

17.3若是輸出接的是3.3VTTLinputbuffer結構的IC的話線路又有哪裡可以省去?

参考com口的唤醒线路

1）最前面的ｄｉｏｄｅ的作用是防止反灌，当输入为－１２Ｖ．会有电流从ｂｕｆｆｅｒ的输入流到输入源端

2）经过ＤＩＯＤＥ后，应该接分压线路将电压降到３．３Ｖ的位准，保证ＣＭＯＳＢＵＦＦｅｒ工作在正常的输入电压范围

3）3.3VCMOSbuffer输出为ｌｏｗ时的电压加上０．４Ｖ后，因该小于3.3VCMOSbuffer输入的ｌｏｗ电位的最大值．

4）不用的ｂｕｆｆｅｒ不因该悬空，为了保证线路能正常工作，应接到３．３Ｖ