硬件工程师面试题 11-20

        把常见的硬件面试题进行总结，方便及时巩固复习。其中包括网络上的资源、大佬们的大厂面试题，其中可能会题目类似，加强印象即可。

11、示波器需要关注哪些参数？

1，示波器带宽

        带宽是示波器最重要的指标之一。

        模拟示波器的带宽是一个固定的值，数字示波器的带宽有模拟带宽和数字实时带宽两种。数字示波器对重复信号采用顺序采样或随机采样技术所能达到的最高带宽为示波器的数字实时带宽，数字实时带宽与最高数字化频率和波形重建技术因子K相关（数字实时带宽=最高数字化速率/K），一般并不作为一项指标直接给出。

        从两种带宽的定义可以看出，模拟带宽只适合重复周期信号的测量，而数字实时带宽则同时适合重复信号和单次信号的测量。厂家声称示波器的带宽能达到多少兆，实际上指的是模拟带宽，数字实时带宽是要低于这个值的。

2，示波器采样率

        常见的数字存储示波的采样率单位是1GSa/s，代表什么含义？

　　是每秒采样1G个点。但是，数字示波器的采样率不是固定不变的，随着你的屏幕分辨率不同，其每秒采样的次数也不同。1G是指采样的最大值。

3，波形捕获率/波形刷新率

        500,000 wfm/s =50万帧/秒。波形刷新率越高，死区时间越短。有更大概率的快速捕获异常事件，更好的查到出故障干扰

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 12、-3dB是什么意思？

        "-3dB"通常指的是一个系统（如滤波器、放大器或传输线路）的带宽，或者说是系统增益下降到最大值的一半（即功率下降到最大值的1/2）的那个频率点。

1. -3 dB点: 在频率响应曲线上，-3 dB点是指系统的增益下降到最大增益的一半的那个频率。对于低通滤波器，这个点通常被称为截止频率。

2. 带宽: 在通信和信号处理中，系统的-3 dB带宽是非常重要的参数，因为它定义了系统可以处理的信号的频率范围。

3. 功率和幅度的关系:

   • 对于功率，-3 dB表示功率下降到最大功率的一半。
   • 对于电压或电流（幅度），-3 dB表示幅度下降到最大幅度的根号2（大约0.707）

13、单片机GPIO什么意思？

        GPIO指的是“通用输入/输出”（General-Purpose Input/Output）端口。这些端口是单片机与外部世界交互的接口，可以配置为输入模式或输出模式，用于控制外部设备或读取外部信号。

14、IIC用什么输出？为什么选择开漏输出？

• 开漏输出（Open-Drain Output）：

  • IIC（Inter-Integrated Circuit）协议通常使用开漏或开集（Open-Collector）输出，因为这样可以实现线与（wired-AND）功能，允许多个设备共享同一条总线。
  • 开漏输出不能主动驱动高电平，但可以拉低电平。实现高电平需要外部上拉电阻。
  • 当没有设备驱动SDA或SCL线时，上拉电阻将线拉至高电平状态。

• 推挽输出（Push-Pull Output）：

  • 如果总线上只有一个主设备，也可以使用推挽输出。
  • 推挽输出可以同时驱动高电平和低电平，因此不需要外部上拉电阻来维持高电平

        在实际应用中，通常将GPIO配置为开漏输出，并确保总线上有适当的上拉电阻。这样可以确保当多个设备尝试同时驱动总线时不会发生冲突，因为只有当所有设备都将输出设置为高阻抗状态（High-Z）时，上拉电阻才会将线路拉至高电平。

15、IC地址位为8bit，最低位是什么？

        在I2C（Inter-Integrated Circuit）协议中，设备地址是7位长，而不是8位。这7位地址用于识别连接到I2C总线上的不同从设备。最低位是用来指示读（1）写（0）操作： 

16、 请简述压敏电阻工作原理。

        当压敏电阻上的电压超过一定幅度时，电阻的阻值降低，从而将浪涌能量泄放掉，并将浪涌电压限制在一定的幅度。

17、 请简述PTC热敏电阻作为电源电路保险丝的工作原理。

        当电源输入电压增大或负载过大导致电流异常增大的时候，PTC热敏电阻因为温度增大而使其等效电阻迅速增大，从而使输出电压下降，减小输出电流。当故障去除，PTC热敏电阻恢复到常温，其电阻又变的很小，电源电路恢复到正常工作状态。

18、 常见贴片电容的材质有：X7R、X5R、Y5V、NPO（COG）、Z5U。请问电容值和介质损耗最稳定的电容是哪一种？

        电容值和介质损耗最稳定的是NPO（COG）材质电容。

NPO电容的特点包括：

• 温度系数非常好：NPO电容的温度系数非常低，通常为±30 ppm/°C，这意味着它们的电容值随温度变化非常小。
• 稳定性高：NPO电容的电容值和介质损耗在广泛的温度范围和频率范围内都非常稳定。
• 损耗因子低：NPO电容的损耗因子（tan δ）很低，表明在电场作用下的能量损耗很小。

         X7R和X5R电容也提供了较好的稳定性，但它们的温度系数和介质损耗通常不如NPO

        Y5V和Z5U电容的稳定性较差，它们适用于对电容值稳定性要求不高的低成本应用

19、 某磁珠的参数为100R@100MHz，请解释参数的含义。

        在100MHz频率下的阻抗值是100欧姆。

        磁珠是一种用于抑制高频噪声的电子元件，它通过其核心材料的磁导率来发挥作用。在电路中，磁珠可以阻止高频信号通过，同时允许低频信号几乎不受影响地通过。因此，磁珠通常用于滤波和噪声抑制，特别是在电源线和数据线上。

20、请问共模电感的作用是什么？

• 抑制共模干扰。 共模干扰是指两个信号线（通常是在平衡线路中，如差分信号线）上出现的相同幅度、相同相位的噪声。共模电感允许差模信号通过，同时抑制共模信号。这是因为共模电感对共模信号呈现高阻抗，而对差模信号呈现低阻抗。
•  提高EMC：共模电感有助于减少电子设备产生的电磁干扰（EMI），使其符合电磁兼容性标准，减少对其他设备的干扰，同时也保护设备不受外部干扰的影响。
•  平衡信号线：在差分信号线对中，共模电感可以帮助保持两根线的平衡，减少由于线不平衡导致的共模干扰