全网最全硬件校招八股文(5)-多级放大电路和功率放大电路

写在前面

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目。这些问题涵盖了模拟电路、数字电路、电源、信号完整性、嵌入式硬件、PCB设计、电机、常用仪器等核心领域,并附上详细的解答思路,帮助你高效复习。目前已更新248道高频面试题,持续更新中。

适用岗位包括单板硬件研发、嵌入式硬件、PCB Layout、电源设计、射频工程师、硬件测试和FAE(现场应用工程师)。

无论你是大三、大四的本科生还是研一、研二的研究生,都可以从中获得全面的面试备战策略。

目录

多级放大电路和功率放大电路

1、请列举出多级放大器中的各耦合方式的特点

2、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?

3、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?

4、抑制零点漂移的方法有哪些?

5、请简述你理解的阻抗匹配

6、如果阻抗不匹配,有哪些后果

7、功率放大器与电压放大器的区别

8、什么是功率放大电路?功率放大电路的主要技术性能有哪些要求?

9、甲类功率放大方式和乙类互补对称功放的主要区别

10、请简述功率放大器与电压放大器的区别?

11、乙类功率放大器产生交越失真的原因?如何抑制?

12、因周期导通角不同,功率放大器分为哪几类?简述其特点

13、一般说来功率放大器分为几类?

14、请简述 D 类放大器与数字功放的关系和区别?

15、什么是OTL电路,其优缺点是什么?

16、什么是OCL电路,其优缺点是什么?

17、什么是BTL电路?BTL电路有什么优缺点?

1、请列举出多级放大器中的各耦合方式的特点

答:多级放大器中的耦合方式决定了各级放大器之间信号的传递方式,对放大器的整体性能有重要影响。常见的耦合方式包括直接耦合、阻容耦合和变压器耦合

1、直接耦合

  • 低频特性好:能够放大直流信号和变化缓慢的信号,适用于需要处理直流分量的场合。
  • 元件少,便于集成:由于各级之间直接相连,无需额外的耦合元件
  • 静态工作点互相影响:各级放大器之间的直流工作点会相互影响,需要采取措施保证各级放大器都有合适的工作点。
  • 存在零点漂移:由于温度变化等因素,可能导致各级放大器的静态工作点发生偏移,从而产生零点漂移现象,影响放大器的稳定性。

2、阻容耦合

  • 各级静态工作点独立:通过电容隔离直流分量,各级放大器的静态工作点相互独立, 便于单独调试和维护。
  • 低频特性差:对低频信号,电容的容抗较大,信号衰减较大,∴不适合放大低频信号。
  • 不便于集成化:由于需要较大容量的电容进行耦合,这在集成电路中难以实现
  • 交流信号传递:主要传递交流信号,适用于需要隔离直流分量的交流放大电路。

3、变压器耦合

  • 静态工作点独立:与阻容耦合类似,变压器耦合可实现各级放大器静态工作点的独立。
  • 阻抗变换:可得前后级之间的阻抗匹配更加容易,从而获得较大的功率输出。
  • 频带窄:由于变压器的频率特性限制,频带相对较窄,不适合处理高频信号。
  • 体积大:变压器本身占据一定的体积,不利于电路的紧凑设计。
  • 低频响应差:与阻容耦合类似,变压器耦合对于低频信号的响应也较差。

Tips: 在需要放大直流信号或低频信号的场合,可以选择直接耦合方式;在需要隔离直流分量且对低频特性要求不高的场合,可以选择阻容耦合方式;在需要实现阻抗变换且对功率输出有一定要求的场合,可以选择变压器耦合方式。

2、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?

零点漂移是直接耦合放大电路最大的问题。最根本的解决方法是用差分放大器。

3、什么是零点漂移?引起它的主要原因有那些因素?

放大器的输入信号为零时其输出端仍旧有变化缓慢且无规律的输出信号的现象。生产这种现象的主要原因是因为电路元器件参数受温度影响而发生波动从而导致Q点的不稳定,在多级放大器中由于采用直接耦合方式,会使Q点的波动逐级传递和放大。

4、抑制零点漂移的方法有哪些?

(1)在电路中引入直流负反馈;

(2)采用温度补偿的方法,利用热敏元件来抵消放大管的变化;

(3)采用“差动放大电路”

5、请简述你理解的阻抗匹配

1、阻抗匹配的定义

阻抗匹配是指在设计电气负载的输入阻抗或其相应信号源的输出阻抗时以最大化功率传 输或最小化来自负载的信号反射为目的的一种做法。

【就是使负载阻抗与传输线的特征阻抗相等,以确保能量高效传输,减少信号反射和损耗。】

2、阻抗匹配的原理

最大功率传输定理:当负载阻抗与信号源内阻相等时,负载可以获得最大功率输出。在高频电路中,这意味着没有反射波,所有能量都被负载吸收。

信号反射:当负载阻抗与传输线的特征阻抗不相等时,传输线上的信号会产生反射,部分能量会被反射回源点,导致信号波形变形(eg:上冲、下冲、振铃现象),影响电路性能甚至功能。

3、阻抗匹配的方法

  • 变压器法:利用变压器中的电感和电容实现阻抗匹配。这种方法可以根据需要选择不 同的变比比例以适应不同的负载阻抗。
  • L 型网络法:由一个串联的电感和并联的电容组成,是基本的阻抗匹配电路之一。广泛应用于射频通信系统、功率放大器和天线等领域。
  • T 型网络法:由两个串联的电感和一个并联的电容组成,具有宽带性能好和可调性强等优点。适用于需要在广泛的频率范围内进行匹配的场合。
  • Pi 型网络法:由一个并联的电容和两个串联的电感组成,同样具有宽带性能好和可调性强等优点。常用于射频功率放大器和天线等领域。

简答:阻抗匹配是指信号源内阻与所接传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同,分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态,简称为阻抗匹配。阻抗匹配的作用主要有两点, 调整负载功率和抑制信号反射。

6、如果阻抗不匹配,有哪些后果

当阻抗不匹配时,会引起反射,从而在信号上尤其是数字信号上产生过冲和回勾,从而影响信号的正常接收,导致信号完整性问题;其次,由于阻抗不匹配导致信号的功率无法实现最大传输,从而导致功率损耗或是传输效率降低。

7、功率放大器与电压放大器的区别

(1)功率放大器主要是放大信号的功率,而电压放大器主要是放大电压或增加信号的电压电平;

(2)功率放大器的电流增益很高,>100,且可以处理较大的电流;而电压放大器电流增益较低,不能处理大电流,只是增加电压电平;

(3)功率放大器的输出阻抗较低,达百Ω;而电压放大器输出阻抗很高,可达 10+kΩ ;

(4)功率放大器的输入信号必须具有高幅度;而电压放大器可以处理低幅度的信号 。

8、什么是功率放大电路?功率放大电路的主要技术性能有哪些要求?

功率放大电路是指能输出足够的功率以推动负载工作的放大电路。

功率放大电路主要技术性能要求是:

(1)输出功率要足够大;

(2)转换效率要高;

(3)三极管的功耗要小;

(4)非线性失真要小;

(5)三极管的工作要安全、可靠。

9、甲类功率放大方式和乙类互补对称功放的主要区别

(1)甲类功放指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。

(2)乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两“臂”轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。 乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真 。

10、请简述功率

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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。

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