电子系统设计复习资料.doc

1. 请列出至少三个电阻器的主要特性参数：标称阻值、允许误差、额定功率、温度系数、噪声等。
2. 请列出至少三个电容器的用途：隔直流、旁路（去耦）、耦合、滤波、调谐、储能等。
3. 在应用电路中，通常在电磁继电器的线圈端并联一个二极管，该二极管的功能是_保护该线圈_。（续流或蓄流也算正确）
4. 欲对全班43个学生以二进制代码编码表示，最少需要二进制码的位数是（6）。
5. 在单片机应用系统中，为实现单片机与被控对象的隔离，输出通常使用继电器或者光电隔离器，输入通常使用光电隔离器。
6. 一个4 位分辨率的A/D 转换器，参考电压为1V，则该A/D 转换器所能识别的最小模拟电压值是（单位V）（1/16）。
7. 某数/模转换器的输入为8位二进制数字信号（D7～D0），输出为0～25.5V的模拟电压。若数字信号的最低位是“1”其余各位是“0”，则输出的模拟电压为(0.1V)。
8. 基准源和稳压源的区别是什么？（噪声系数、电流输出能力）
9. 选用继电器的时候，要考虑的参数有哪些？（推动能力，驱动电压）
10. 系统有某些数据需要掉电后不丢失，这时需要使用FLASH或者EEPROM保存。
11. 如要将一个最大幅度为5.1V的模拟信号转换为数字信号，要求输入每变化20mV，输出信号的最低位（LSB）发生变化，应选用 8 位ADC。
12. 一个八位DAC的最小电压增量为0.01V，当输入代码为 00010010 时，输出电压为0.18 V。
13. 选择电阻器、电容器时需要考虑的主要技术指标各有哪些？
电阻器：阻值，功耗，精度，材质，封装等；
电容器：容值，耐压，精度，封装等。
14. 选取DAC需要考虑的主要技术指标有哪些？
首先应该考虑的是DAC的 转换精度 和 转换速度 。当然也需要考虑其他要求，如通道数、电源、基准电压、输入缓冲、输出模式、工作控制、温度稳定性、功耗、封装和成本等。
15. 并行接口与串行接口相比， 并行接口 的传送速率高。
16. 电子系统设计的方法：自顶向下、自底向上、自顶向下与自底向上相结合。
17. 电子系统设计的方法常用自顶向下，顶是系统的功能，底是最基本的元器件，甚至是版图
18. 电子系统设计自上而下法设计的优点？
尽量运用概念（抽象）描述、分析设计对象，不过早地考虑具体的电路、元器件和工艺
抓住主要矛盾，不纠缠在具体细节上，控制设计的复杂性
19. 电子系统设计自底向上设计的优点？
在系统的组装和调试过程中非常有效
可利用前人的设计成果，缩短设计周期
20. 常用温度传感器及其特点：金属热敏电阻（线性好、处理电路简单），热电偶（处理电路复杂但测温范围非常大），半导体热敏电阻（线性较差，但成本极低），半导体集成温度传感器（经过线性化和放大处理，易于使用，但成本高）
21. 常用的电流测量元件：电流互感器（测量交流）、电阻或者康铜丝（测量交直流）
22. 常用电压互感器：电磁式电压互感器（精度高、用于中低压）、电容式电压互感器（精度低、用于高压）
23. 变阻式传感器的经典测量电路：惠斯通电桥恒流源测量方法。
24. 目前普通发光管的最大驱动电流IF为20mA，正向导通电压VF为1.2V,三极管放大倍数取100.

为使只有一个发光管工作时,也能进行合理限流,则R1的最大限流值取20mA.故全亮时的驱动电流为2.5mA。

25. 请绘制出H桥实现电机正反转的示意图：

26. 步进电机的优缺点：可控性好，但是转速低，起始转矩小。
27. 有用的系统需要清楚以下3个问题即3W：Who为谁设计，用户是谁？What要解决哪些问题？Why为什么要解决这些问题
28. 可行性分析的目的：用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。不是解决问题，而是确定问题是否值得去解决。
29. 可行性研究的任务：法律可行性、技术可行性、经济可行性、操作可行性
30. 假设某软件生命周期为5年。现在投资20万元，平均年利率3%。从第一年起，每年年底收入4.2万元，问该项目是否值得投资？
到第5年底结算时：
投资额 = 200000´(1+3%)5 » 231855(元)
收入 = 42000 ´ [(1+3%)4+ (1+3%)3+ (1+3%)2+ (1+3%)+1]
» 222984(元)
不适合
31. 需求分析是系统定义时期的最后一个阶段，需要准确回答“系统必须做什么？”的问题，不是“how”，而是“what”
32. 常用的直流稳压电源有两种：线性直流稳压电源（高压差稳压电源、低压差稳压电源（LDO））、非线性直流稳压电源(又称开关电源) DC/DC开关电源；AC/DC开关电源
33. 线性电源的优缺点：
1．主要优点：
① 输出纹波电压小。
② 电路结构简单，成本低。
③ 工作可靠性较高。
④ 无高频开关噪声。
⑤ 电源稳定度较高。
⑥ 瞬态响应速度较快
2．主要缺点：
① 转换效率低，一般只有40~50%左右。
② 体积大，重量重，不便于微型化。
③ 输入电压动态范围小，线性调整率低。
④ 电容滤波效率低，必须具有较大的输入和输出滤波电容。
⑤ 输出电压不能高于输入电压。
34. 开关电源的特点可归纳为：
1．主要优点：
① 内部功率损耗小，转换效率高。
② 体积小，重量轻，便于使产品微型化。
③ 输入电压范围宽，线性调整率高。
④ 开关频率高，滤波电容的容量和体积大大减小。
⑤ 电源形式灵活多样，选择余地大。如既可降压，也可升压或极性反转。
2．主要缺点
① 输出电压纹波大。
② 电路结构相对复杂，抗输入端浪涌电压的能力相对较差。
③ 存在较严重的开关噪声和EMI干扰，对电网的电磁污染大。
④ 电路元件多，相比线性电源成本要高一些
35. 输入电压12V、输出电压5V、电流50mA，使用线性稳压电源，请计算电源的效率是多少？电源芯片消耗的功耗是多少？
；
36. 在什么场合只能使用DC\DC开关电源？
1. 升压
2. 反向
3. 输入输出压差大且系统电流比较大
37. 与RS232相比RS485为什么通信速率和通信距离能够有很大的提高？
收发器采用平衡发送和差分接收，即在发送端，驱动器将 TTL 电平信号转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成 TTL 电平，因此具有抑制共模干扰的能力，加上接收器具有高的灵敏度，能检测低达 200mV 的电压，故数据传输可达千米以外。
38. 现场总线的特点及优点
1. 全数字化通信
2. 开放型的互联网络
3. 互可操作性与互用性
4. 现场设备的智能化
5. 系统结构的高度分散性
6. 对现场环境的适应性
39. 常用的TCP/IP协议栈有哪些？
1. uIP专门为8位和16位控制器设计的一个非常小的TCP/IP栈。可以在几KBROM或几百字节RAM中运行。
2. LwIP可以移植到操作系统上，也可以在无操作系统的情况下独立运行。LwIP TCP/IP实现的重点是在保持TCP协议主要功能的基础上减少对RAM的占用，一般它只需要几十K的RAM和40K左右的ROM就可以运行，这使LwIP协议栈适合在低端嵌入式系统中使用。
3. BSD栈历史上是其他商业栈的起点，大多数专业TCP/IP栈（VxWorks内嵌的TCP/IP栈）是BSD栈派生的。
4. UNIX、Linux的协议栈，功能强大，性能稳定，几乎所有大型的服务器都运行于UNIX或者Linux。
5. Windows的协议栈，应用非常广泛，很多小型服务器的选择。
40. 常用无线通信的开放信道有哪些？315M、433M、868M、915M、2.4G、5.8G等。
41. 根据滤波器的选频作用，滤波器可分为 低通 滤波器、 高通 滤波器、 带通 滤波器、 带阻 滤波器等四种。
42. EMC是指在同一电磁环境下，设备能够不因为其他设备的干扰影响正常工作，同时也不对其他设备产生影响工作的干扰。
43. 传导干扰是指通过电介质把一个电网络上的信号耦合（干扰）到另一个电网络。
44. 辐射干扰是指通过空间把一个电网络上的信号耦合（干扰）到另一个电网络。
45. 在电路板上所有相互绝缘的导线或支路都存在寄生电容，放大器输入引线和输出引线、外界电力线等电器设备之间也存在着寄生电容，寄生电容可以导致电场耦合。
46. 互感性耦合的实质是磁场耦合，因为互感的存在，会在被干扰电路产生干扰电压，形成干扰。
47. 共阻抗是指两个（或两个以上）电路所共有阻抗。共阻抗耦合是指当一个电路中的电流流过公共阻抗时，在公共阻抗上产生一定的压降，此时，共阻抗上的电压就是其他电路的干扰电压。解决办法是合理的接地。
48. 抑制干扰的三种方法：灭源：消除干扰源；断路：破坏干扰的传输途径；提高抗干扰能力
49. 抗干扰的方法：屏蔽技术的基本原理时把电路线和磁力线的影响限制在某一个范围，即隔离“场”的耦合。
50. 数字模拟地的连接方法：

51. 电路的接地准则：为防止电路中的公共地线电阻引起干扰，采用一点接地。即把电路按其功能及信号强弱分为若干子电路，每个子电路在一点接地，然后把这些子电路的地线又在一点接地组成系统地。
52. 温度对电子设备的影响：使性能下降，不能稳定可靠工作，直至器件受损至毁坏。热设计的目标：使设备的整机温度和内部各部分电路元件之间的温度分布保持在一个控制值之内
53. 如图所示为某音频信号放大电路，请分析图中所示的所有电阻和电容的在该电路中的主要功能或作用。

参考答案：图中，C1、C2起电源滤波作用； C3起耦合、隔直作用；C4和R1组成低通滤波电路，滤掉高频信号； RP1起信号衰减作用。