全网最全硬件校招八股文（1）-半导体器件与基础元件
写在前面
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半导体器件与基础元件（二极管、三极管、MOSFET、阻容感等。）
目录
1、比较晶体三极管构成的共射、共集、共基三种放大电路的主要性能特点，即电压放大倍数、输入电阻、输出电阻
答： 1、电压放大倍数
①共射放大电路：电压放大倍数较大，通常用于需要较高电压增益的场合。因其特有的电路结构，能够同时放大电压和电流，具有较高的电压放大系数。
②共集放大电路：电压放大倍数接近于 1，通常认为没有电压放大能力，只有电流放大能力。共集放大电路（也称为射极跟随器）的主要作用是电流放大和电压跟随，其输出电压与输入电压几乎相等，电压放大倍数很小。
③共基放大电路：电压放大倍数与共射电路相当，但具有不同的相位关系。共基放大电路虽然也能放大电压，但其放大倍数并不比共射电路显著，且由于输入和输出信号相位相同，与共射电路的反相输出不同。
2、输入电阻
①共射放大电路：输入电阻适中，既不过大也不过小。输入电阻主要由基极偏置电阻和晶体管本身的输入电阻决定，适中的输入电阻有利于信号源的匹配和信号的有效传输。
②共集放大电路：输入电阻高，是三种放大电路中输入电阻最大的。由于共集放大电路的输入信号通过发射极输入，且发射极具有较大的输入电阻，因此整个电路的输入电阻也很高。高输入电阻特性使得共集放大电路能够很好地与信号源匹配，减少信号源的分流效应。
③共基放大电路：输入电阻低，与共射电路相似但稍低。共基放大电路的输入信号通过基极输入，基极电阻相对较小，且由于信号从发射极流出对基极的影响较小，因此输入电阻较低。
3、输出电阻
①共射放大电路：输出电阻较高，但适中。输出电阻主要由集电极负载电阻决定，较高的输出电阻有利于电路的增益稳定和负载匹配。but 过高的输出电阻也可能导致信号在传输过程中的衰减和失真。
②共集放大电路：输出电阻低，是三种放大电路中输出电阻最小的。共集放大电路的输出信号通过发射极输出，发射极具有较小的输出电阻。这种低输出电阻特性使得共集放大电路能够很好地驱动后续电路或负载，减少信号在传输过程中的衰减和失真。
③共基放大电路：输出电阻低，与共射电路相当但稍低。共基放大电路的输出电阻也较低，这主要得益于其特殊的电路结构和晶体管的工作特性。低输出电阻有利于电路的高频特性和负载匹配。
2、三极管甲类、乙类、甲乙类工作状态特点
答： 答：根据三极管导通角度的不同，可以将其工作状态主要分为甲类、乙类和甲乙类三种。
1、甲类工作状态（Class A）
三极管放大电路中最为简单和线性度最好的一种工作状态。此状态下，三极管在整个信号周期内都处于导通状态，即其集电极电流从正峰值到负峰值都不为零，始终有电流通过。
1-1 优点
线性度好：在整个信号周期内三极管都保持导通，∴信号的放大过程非常平滑，失真小。无交越失真：∵始终有电流通过，不存在电流从截止到导通的突变过程，∴无交越失真。
1-2 缺点
效率低：∵在整个周期内都有电流通过，∴大量的能量以热能形式散失，效率较低。发热量大：大量的电能转化为热能，三极管和其他元件温度升高，需要良好的散热措施。
2、乙类工作状态（Class B）
与甲类相反，其特点是在信号的正半周期和负半周期分别由两个三极管（或同一三极管通过某种方式）交替导通。∴在信号的零点附近存在一段时间内三极管均不导通的“死区”，也称为交越区。
2-1 优点
效率高：仅在信号的有效部分导通，减少了不必要的能量损耗，∴效率较甲类高。适合大功率应用：∵效率高，乙类放大电路更适合于大功率输出场合。
2-2 缺点交越失真：由于存在死区，信号在通过零点时会发生交越失真。驱动电路复杂：为实现交替导通，需要设计复杂的驱动电路来确保两个三极管（或同一三极管的不同部分）正确切换。
3、甲乙类工作状态（Class AB）
甲类和乙类工作状态的折中方案。它旨在保留乙类工作效率高的优点，同时尽量减小或消除乙类工作中的交越失真。通常通过引入一定的静态偏置电流来实现，使得在信号零点附近，三极管也保持微弱的导通状态，从而避免死区的出现。
3-1 优点
效率较高：相对于甲类，甲乙类工作效率有所提升。【综合甲乙】
失真较小：通过引入静态偏置电流，减少了交越失真的发生，提高了信号的保真度。
3-2 缺点
静态功耗：虽然静态偏置电流不大，但仍会消耗一定的电能，降低了整体效率。
设计复杂度增加：需要精确控制静态偏置电流的大小，以保证既减少失真又不影响效率，增加了电路设计的复杂度。
3、在实际使用中怎么测试三极管工作在哪个状态
答：三极管可以工作在饱和区、截止区和放大区。
在实际使用中，可以通过测试三极管的电流和电压来判断它的工作状态。
（1）if 三极管工作在饱和区，其集电极与发射极之间的电压会很小，通常为几百毫伏，而其基极电压会较高，通常接近于其额定值。同时，三极管的电流会达到最大值，与其负载电阻有关。
（2）if 三极管工作在截止区，其集电极与发射极之间的电压会很大，通常为几十伏，而其基极电压会很小，通常接近于零。同时，三极管的电流会非常小，接近于零。
（3）if 三极管工作在放大区，其集电极与发射极之间的电压会处于饱和区与截止区之间，而其基极电压会略高于饱和区时的电压。同时，三极管的电流会随着负载电阻的变化而变化。
4、简述流控/压控的概念，判断晶体管和场效应管分别是（流控/压控）元件？
答： 流控元件是指电流控制电压的元件，而压控元件是电压控制电流的元件。
（1）晶体管(三极管)是利用基极电流与集电极电流的分配关系,用基极电流的大小来控制集电极电流的大小,因此是电流控制元件
（2）场效应管是利用输入回路的电场效应(等效于电压)来控制输出回路电流的一种半导体器件，因此是电压控制元件。
5、三极管的开关时间由那些参数决定？影响开关速度的主要参数是哪些？
答：三极管的开关时间是指三极管由导通状态切换到截止状态（或由截止状态切换到导通状态）所需的时间。
（1）晶体管内部结构
- 发射结和集电结势垒电容：三极管的开关过程涉及到这些电容的充电和放电，因此它们的大小会直接影响开关时间。
- 基区宽度和少子寿命：这些参数会影响基区少子电荷的积累和消失速度，从而影响开关时间。
（2）材料特性：
使用的半导体材料本身的特性，eg：载流子迁移率、扩散系数等，也会影响开关速度。
（3）工作条件：
- 偏置电压和电流：不同的偏置条件下（正反偏），三极管的开关特性会有所不同。
- 温度：温度的变化会影响半导体材料的电导率等参数，从而影响开关时间。
（1）开启时间（𝐭𝒐𝒏）：
- 延迟时间（𝐭𝒅）：主要是对发射结和集电结势垒电容充电的时间常数。减小发射结和集电结的面积、减小基极反向偏压的大小可以减短延迟时间。
- 上升时间（𝐭𝒓）：是基区少子电荷积累到一定程度、导致晶体管达到临界饱和时所需要的时间。增长基区的少子寿命、减小基区宽度和结面积以及提高晶体管的特征频率𝐟𝑻可以减短上升时间。
（2）关断时间（𝐭𝒐𝒇𝒇）：
- 存储时间（𝐭𝒔）：是晶体管从过饱和状态退出到临界饱和状态所需要的时间，也就是基区和集电区中的过量存储电荷消失的时间。可在集电区掺 Au 等来减短集电区的少子寿命、减小外延层厚度可以减短存储时间。
- 下降时间（𝐭𝒇）：是临界饱和时基区中的存储电荷逐渐消失的过程。减少存储电荷（减小结面积、减小基区宽度）和加大基极抽取电流可以减短下降时间。
6、三极管直流放大的零点漂移如何抑制
答：三极管直流放大的零点漂移主要来源于两个方面：一是温度变化，二是元器件参数的漂移。
★为了抑制这种漂移，可以采取以下措施：
①对于温度变化引起的漂移，可以使用恒流源或者恒压源来代替电阻，使得输出电压不受温度影响。
②对于元器件参数漂移引起的漂移，可以采用负反馈的方法来抵消。负反馈可以将输出信号与输入信号进行比较，然后产生一个差值，通过调整放大器的增益来减小这个差值，从而抵消漂移。
③可以采用特殊的偏置电路来抑制零点漂移，eg：温度补偿电路、零点稳定电路等。这些电路可以通过测量温度和漂移来自动调整偏置电压，以保持放大器的输出稳定。
④选型：在选择元器件时，可以考虑选用稳定性好、漂移小的元器件，以减少漂移对系统性能的影响。
7、电解电容与瓷片电容的区别？
答：电解电容和瓷片电容是电子电路中常用的两种电容器件，它们的区别如下：
（1）材料不同：电解电容的极板材料为铝箔或锡箔，电介质为电解质；而瓷片电容的极板和电介质均为瓷体。
（2）极性不同：电解电容是极性电容，有正负极之分，极性必须正确接线；而瓷片电容则是非极性电容，可以反复交替使用。
（3）容量大小：相同体积下，瓷片电容的容量通常比电解电容小得多。
（4）工作电压范围不同：电解电容的工作电压范围比瓷片电容宽，通常可以达到几百伏至数千伏，而瓷片电容则在数伏至几百伏之间。
（5）频率响应不同：瓷片电容对高频信号的响应比电解电容好，电解电容有一定的极限频率，频率过高时容量会降低。
总的来说，两者适用于不同的应用场合。电解电容适用于需要大容量、低成本、低频率的电路中，如电源滤波电路，而瓷片电容则适用于需要小容量、高频响应、高精度的电路中，如射频电路、数字电路等。
8、电容电阻参数怎么选择？
答：在电路设计中，选择电容和电阻的参数需要考虑多个因素，如电路的工作频率、电压和功率等。
（1）电容参数的选择：容值：根据电路的工作频率选择合适的电容容值，一般来说，工作频率越高，所需要的电容值越小。
电压：电容的电压需大于电路的最大工作电压，一般选择略大于所需电压的电容。
温度系数：根据电路的工作温度选择合适的电容温度系数，以保证电容的参数稳定性。
（2）电阻参数的选择：
阻值：根据电路的工作要求选择合适的电阻阻值，一般来说，所需电阻值与电路的电流和电压有关。
精度：根据电路的要求选择合适的电阻精度，一般来说，精度越高的电阻成本也越高。
功率：根据电路的功率要求选择合适的电阻功率，以保证电阻在工作时不会受到过大的热损失。
9、电容电压和电感电流不能突变的主要原因？
答：（1）电容和电感具有积分特性
电容电压是其两端电荷量的函数，而电荷量的变化需要积分电流才能得到。电感电流是其两端电压的函数，而它的变化也需要积分电压才能得到。这就导致电容电压和电感电流不可能瞬间发生突变。
（2）电路中的能量存储和转换需要时间
在电路中，电容存储电能，电感存储磁能。它们之间的能量交换不是瞬时的，需要经过充电和放电的过程。这一过程限制了电容电压和电感电流的变化速度。
（3）突变意味着无穷大的功率
如果电容电压或电感电流瞬时发生突变，那意味着在电路中会瞬时消耗或产生无穷大的功率，这在实际电路中是不可能的。
（4）突变会违反基尔霍夫电路定律
基尔霍夫电路定律要求电路中电压和电流的变化必须连续，不能出现无穷大的跳跃。电容电压或电感电流的突变就等价于出现无穷大的跳跃，因此是不被允许的。
10、简述常见的二极管有三种基本工作状态的主要特点
答：三种基本工作状态分别是正向导通状态、反向截止状态和反向击穿状态。
1、正向导通状态
l 电流流向：当二极管的正极接电路中的高电位，负极接低电位时，称为正向偏置（正偏）。此时，二极管内部呈现较
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本人bg西电硕，本硕均为电子信息专业。25届秋招主投硬件岗，最终拿下海康，汇川，艾诺，TCL，华为，CVTE，中兴，小米等offer。通过对300份真实面经的分析以及本人秋招实习面试中遇到的问题，我总结了硬件岗位面试中最高频的面试题。这些问题涵盖了模电、数电、硬件测试、PCB设计、电源岗等核心领域，并附上详细的解答思路。其次，我还详细介绍了电源岗、硬测岗、单板硬件岗位的职责、必备技能以及学习路线。
