从面试角度分析《模拟电子技术》常用知识点

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  摘 要:面试是学生进入企业的必经之路,是大学生能否顺利签约的重要环节,对于理工科类的学生,《模拟电子技术》中所学到的知识在面试中提问的概率是非常大的,若要顺利的通过面试,就要求对面试所涉及的知识作一个全面的了解,本文对公司面试常用题库以及研究生面试中常会提问的问题做了统计,挑选出面试频率较高的问题做出分析。
  关键词:模拟电子技术;面试;门电路;失真
  一、引言
  《模拟电子技术》是电子等多个专业开设的重要技术基础课[1],同时在大学生求职应聘过程中,《模电》知识点也成为面试人员较为偏爱的提问内容,因为该课程有很强实践性和综合性,学生的回答能反映学生的综合能力和思维能力。
  二、面试中常出现的问题分析
  1.二极管与、或门,三极管非门电路
  实现基本逻辑运算的单元电路称为门电路。常用的门电路在逻辑功能上有与门、或门、非门等几种[2]。在面试时,面试官通常会让面试者阐述上述门电路功能以及如何用二极管或三极管构成以上门电路,下面就构成方法做一定的阐述。
  如图1为二极管构成的与门电路,若高电平为3V以上,低电平为0.7v以下。当U1=U2=0v时,二极管D1、D2均导通,此时U0为0.7v;当U1=3v,U2=0v,假设D2先导通,导通后D2将其右侧的电位钳位在0.7v,此时D1正极0.7v,负极3v,所以截止,最终U0输出0.7v;当U1=U2=3v时,D1,D2都会正偏,U0被钳位在3.7V,通过以上分析,此电路实现的与操作。
  如图2为二极管构成的或门电路,当U1=U2=0v时,二极管D1、D2都截止,U0为0v;当U1=3v,U2=0v时,此时D1正偏导通,U0=2.3v,D2截止;当U1=0v,U2=3v时,D2导通,D1截止,U0=2.3v;当U1=U2=3v时,此时D1,D2均导通,U0=2.3v,通过以上分析,此电路实现的或操作。
  如图3为三极管构成的非门电路。当U1=0v时,三极管处于截止状态,此时U0=5v;当U1=5v时,三极管导通,U0输出为低电平。
  2.三极管放大原理
  三极管从出现以来,以构造简单,开关速度高而广泛应用,三极管在电路中的作用显而易见,往往处于电路的核心地位。三极管是在本征半导体硅片上制作两个背靠背的PN结,要使晶体管具备放大能力,必须满足外部条件和内部条件,内部结构特点:发射区重掺杂、基区低掺杂且必须薄、集电区面积大。外部条件需满足发射结正偏,集电结反偏[2]。三极管通过控制电流的方法将微弱信号放大成幅度值较大的电信号,这一点对于学生比较难理解,理解的关键点在于要明白放大作用中能量不会自己产生而是能量的转换,其中的控制作用是利用输入小的交流电,控制大的静态直流。举个例子,假设三极管有个储水罐,该储水罐有一大一小两个闸门,小闸门可以轻易打开,大闸门很重,凭人力无法打开,但可以借助小闸门的水的冲击力打开。所以,若想使用大量水就需要从储水罐里放水,就需要打开小闸门,此时细流的水冲击大闸门使之打开,大量的水滔滔而下。这里便是控制作用,若改变小闸门的开合度,那么大闸门的开合度也做相应地改变,若能做到两者变化严格按比例执行,即完美的实现了电流的控制。三极管自身并不能把小电流变为大电流,它仅起着一种控制作用,控制着电路里的电源。
  3.饱和失真与截止失真
  三极管放大器静态工作点设置不正确,会引起失真。失真导致原始信号和放大后信号相比发生偏差。在波形上失真分为饱和失真以及截止失真,引起饱和失真的原因为静态工作点一部分进入饱和区所导致的失真,截止失真是工作点一部分进入截止区而引起的失真[2]。
  为了能更好的理解饱和失真与截止失真,首先需要明确晶体三极管的输入和输出电压极性是相反的。例如假设静态工作点正好处于放大区,输入波形为正弦波,那么此时输出波形也为正弦波,但与输入波形相反。一般饱和失真是因为Q点设置过高,若此时输入波形的正峰值大于VQ,当在输入波形的正半周期,接近峰值处,晶体三极管会处于饱和状态,此时输出波形不再随输入发生变化,出即现了饱和失真,在波形上表现为底部限幅;反之,截止失真是因为Q点设置过低所引起的,当输入波形是负半周时,接近谷值时,三极管处于截止区,此时输出就不再随输入波形而发生变化,出现了截止失真,在波形上表现为顶部限幅。
  三、结论
  本文对公司面试常用题库以及研究生面试中常会提问的问题做了统计,挑选出面试频率较高的问题做出分析,三极管放大原理是模电基础,在面试中也是提问频率极高的一个问题,而对于由二极管和三极管构成的门电路体现了学生对二极管和三极管的综合理解,失真是工作当中常常要诊断的故障之一,所以要学会分析失真的原因。
  参考文献:
  [1]王春.《模拟电子线路》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛.2010.05.
  [2]康华光主编.模拟电子技术基础(第五版)[M].高等教育出版社,2015.
  (作者单位:南京邮电大学通达学院)
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