IC设计基础笔试面试常见题目(含详细答案)_20110918更新

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EE笔试/面试题目集合分类--IC设计基础
 
                              模拟电路
1、基尔霍夫定理的内容是什么?(仕兰微电子)
(1)基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律,它的内容为:在任一瞬时,流向某一结点的电流之和恒等于由该结点流出的电流之和
在列写节点电流方程时,各电流变量前的正、负号取决于各电流的参考方向对该节点的关系(是“流入”还是“流出”);而各电流值的正、负则反映了该电流的实际方向与参考方向的关系(是相同还是相反)陶瓷电热水壶通常规定,对参考方向背离(流出)节点的电流取正号,而对参考方向指向(流入)节点的电流取负号。
(2)第二定律又称基尔霍夫电压定律,简记为KVL,是电场为位场时电位的单值性在集总参数电路上的体现,其物理背景是能量守恒公理。基尔霍夫电压定律是确定电路中任意回路内各电压之间关系的定律,因此又称为回路电压定律,它的内容为:在任一瞬间,沿电路中的任一回路绕行一周,在该回路上电动势之和恒等于各电阻上的电压降之和
KVL定律是描述电路中组成任一回路上各支路(或各元件)电压之间的约束关系,沿选定的回路方向绕行所经过的电路电位的升高之和等于电路电位的下降之和
2、平板电容公式(C=εS/4πkd)。
瓦特连杆
其中,为真空中的介电常数;
      为相对介电常数;
      S为平行板的面积;
      d为平行板之间的距离;
3、最基本的三极管曲线特性。
4、描述反馈电路的概念,列举他们的应用。(仕兰微电子)
负反馈种类
(电压并联反馈(shunt-shunt feedback),电流串联反馈(series-series feedback),电压串联反馈(series-shunt feedback)和电流并联反馈(shunt-series feedback);
负反馈的优点
4.1降低放大器的增益灵敏度,因此广泛应用在放大器的设计中(amplifier design);
4.2改变输入电阻和输出电阻;
4.3改善放大器的线性和非线性失真,因此高质音频放大器通常在power output stage采用负反馈;
4.4有效地扩展放大器的通频带,因此负反馈广泛应用在broadband amplifiers中。
5、三极管和MOS管的小信号等效模型usb转换
5.1三极管(bipolar transistor):
三极管的主要参数:
ICBO:集电结反向饱和电流;ICEO:集电极和发射极间的穿透电流,ICEO=(1+beta)ICBO;极间反向饱和电流越小,三极管质量越好;ICBO(ICEO)、beta具有正的温度系数;VBE具有负的温度系数-2~3mV/K;
集电极最大允许电流ICM:是指beta下降到其额定值得2/3时允许的最大集电极电流;
集电极最大允许功率损耗PCM:是指集电结上允许损耗功率的最大值;Pc=Ic*VCE;选择Ic、VCE应保证Pc<PCM;
反向击穿电压:V(BR)EBO < V(BR)CEO < V(BR)CBO
共发射极截止频率,特征频率,共基极截止频率
阿伐那非的作用与功效
三者之间的大小比较:,其中
5.2 MOSFET transistor
离心喷雾干燥塔阳极钢爪
(体效应);
MOS管的亚阈值特性:VGS<Vt时,管子弱导通,Ids与VGS成指数关系;
关于JFET:
JFET一般不工作在VGS>0的状态下,因为当VGS>0时将产生栅极电流ig使G、S之间的电阻急剧下降;当VGS<0且|VGS|越大时,耗尽层约宽,导致导电沟道变窄,ids减小;
FET与BJT的比较:
FET是电压控制型器件,输入阻抗高;BJT是电流控制型,输入阻抗相对较低;
FET的D、S可以互换;耗尽型MOS的VGS可正可负,使用比BJT灵活;
FET仅利用多数载流子导电;BJT既使用多数载流子又使用少数载流子导电;FET的热稳定性和抗辐射性均优于BJT;
FET的噪声系数比BJT小,尤其是JFET,噪声系数极低;
FET还可以作为压控电阻使用;
6、放大电路的频率补偿的目的是什么,有哪些方法?(仕兰微电子)
频率补偿是为了改善频率特性,增加相位裕度,提高稳定性,防止oscillation。
例如在典型的二级运放设计中,可以通过米勒补偿电容实现频率补偿,通过极点分裂来增加相位裕度,提高稳定性;但要注意米勒补偿电容的引入会导致产生一个右半平面的零点,若设置不当该零点可能会导致稳定性问题,可以通过调零电阻(nulling resistor)、消除前馈路径或者前馈补偿等方法控制这个右半平面的零点;
通过负反馈能够扩展增益幅度的平坦范围,也即扩展-3dB带宽,但要注意深度的负反馈可能会带来系统的不稳定性问题。
频率补偿(也即相位补偿)的方法有如下几种:(参考华工版模电P227)
6.1 滞后补偿
接入具有相位滞后特性的RC网络,是增益函数相位滞后,达到稳定负反馈放大电路的目的;其有细分为主极点补偿和极-零点补偿(超前-滞后补偿)
主极点补偿是在放大电路时间常数最大的回路中并接一个补偿电容C,令放大电路的主极点频率下降从而增大相位裕度;该补偿方法的缺点是C的容量较大,导致基本放大电路的频带变得很窄;
极-零点补偿(超前-滞后补偿)是在时间常数最大的电路中并接一个R和C串联的补偿网络,使得主极点减小,次极点增加,同时还可以利用补偿后产生的零点去抵消原系统中的极点,从而增加相位裕度;米勒补偿属于这种补偿方式;极-零点补偿同样会使基本放大电路的频带变窄,但比主极点补偿的频带宽。
6.2 超前补偿
  引入相位超前网络,产生额外的零点fz和极点f2,用其产生的零点fz去抵消原系统的次极点P2,而f2则成为新的次极点(注意f2>P2),在补偿的过程中原系统的主极点f1保持不变;通过这种方式拉开主极点和次极点的距离,提高了负反馈放大电路的稳定性;因为f1不变,放大电路的开环通频带并没有改变;因此超前补偿方法在宽频带放大电路中得到广泛的应用。

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