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【蓝桥杯EDA】客观题


【蓝桥杯EDA】客观题

​ 全部抄的蓝桥杯EDA客观题-CSDN博客

1. PCB类知识点和题目分析

1.1 电阻

​ 电阻的基础知识:一篇了解电阻的使用-CSDN博客

知识点

电阻决定式

\[ R = ρl / S \]

  • ρ:物质的电阻率,单位为【Ω*cm】
  • I:物质的长度,单位为【cm】
  • S:物质的横截面积

​ l,s影响电阻,然后还有材料,ls相同,不同材料的导体电阻不同;还有温度,一般情况下,对于大多数导体,温度越高电阻越大,如金属;对少数导体,温度越高,电阻越小,如碳。

电阻串并联

\[ \frac{1}{R_{\parallel}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \]

\[ R_{\parallel} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} \]

温度对电阻的影响

温度系数TCR:电阻温度系数,表示电阻当温度改变1摄氏度时,电阻值的相对变化,单位为ppm/℃*百万分之几 \[ \text{温度系数 } TCR = \frac{\frac{R - R_a}{R_a}}{(T - T_a)} \times 1000000 \] ​ 上面这玩意就是阻值变化率

安装方式:
  • 贴片电阻
  • 插件电阻
    • image-20250311161716833
电阻值

​ 电阻的标称阻值分为E6、E12、E24、E48、E96、E192 六大系列,分别使用于允许偏差为±20、±10%、±5%、±2%、±1%、±0.5%的电阻器。其中以 E24E96 两个系列为最常用。“E”表示“指数间距”(Exponential Spacing),它表明了电阻阻值是由公式计算出来的。

电阻值的标称

​ 这玩意是标准系列的固定值

贴片电阻

1)封装0603及以上的电阻在表面都印有丝印

2)丝印展示了两层意义:阻值大小和精度

分三类
  • 带三位或四位数字的丝印

    • 三位数字表示5%精度的,四位数字表示1%精度的,前面几位表示数值,最后一位表示 10 的 x 次方。

    • 丝印为103 10*10^3=10k 5%精度

      丝印为1003 100*10^3=100k 1%精度

  • 带有R的丝印

    • 带字母”R”的电阻一般阻值较小,精度多为1%。把R 看作是小数点,前边的数字为有效值

    • 丝印为“22R0”,将R 看作小数点,前面的22 表示有效值,读数为22.0Ω,即精度为22Ω的1%精度电阻。

  • 数字+字母R

    • 这种电阻丝印在0603 封装中比较常见,精度为1%,与之对应的标准为E-96。
    • E-96 规定:用两位数字加一个字母作为丝印,实际阻值可以通过查表来获取,两位数字表明了电阻数值,字母表明了10 的 x 次方,需要查表。
电阻的封装+功率

​ 电阻的封装指的是它的物理形态和尺寸,比如熟知的0805;这里面前两位表示电阻的长度,后两位表示电阻的宽度,其实是0.08英寸长,0.05英尺尺寸宽,只是常见的是mm单位

封装代码 0201 0402 0603 0805 1206 2512
公制尺寸(mm) 0.6 × 0.3 1.0 × 0.5 1.6 × 0.8 2.0 × 1.25 3.2 × 1.6 6.3 × 3.2
典型功率(W) 1/20W 1/16W 1/10W 1/8W 1/4W 1W
  • 存在误差,小点的±0.05,大点的能到±0.2

功率跟封装决定,如表

电阻的额定电压

电阻是有额定耐压值的,不能超过额定耐压值使用。

1、材质相同(厚膜)的额定电压,各品牌相差不大。

2、材质不同,额定电压有差别,薄膜要比厚膜要低。

3、封装越大,额定电压升高。

零欧姆电阻

​ 零欧姆电阻又称为跨接电阻,并非真正的阻值为0,实际是电阻值很小的电阻

作用:

  • 在电路中没有任何作用,只是在pcb上方便调试或为了兼容设计
  • 可作跳线
  • 方便测大电流
  • ......

零欧姆电阻阻值

​ 0Ω电阻实际最大阻值10mΩ,20mΩ,50mΩ可选,

题目

1. 电子元器件的封装与功率有直接关系,一般 0805 封装的电阻功率为( )

  1. 1/16W

  2. 1/8W

  3. 1/4W

  4. 1/2W

2. 一个贴片电阻,标识为 1002,下列对该电阻描述正确的是( )

  1. 电阻值为 10K,精度为 10%

  2. 电阻值为 100K,精度为 1%

  3. 电阻值为 10K,精度为 1%

  4. 电阻值为 100K,精度为 10%

3. 下列封装的电阻中,物理尺寸最大的是( )

  1. 0805

  2. 0603

  3. 0402

(D) 1206

4. 以下元器件中,属于无源器件的有( )

  1. 电阻

  2. 电容

(C) 电感

  1. LED

无源三兄弟:电阻、电容、电感,不耗电、不放大; 有源三巨头:晶体管、IC、运放,要供电、能增强!

常用的无源器件:电阻器、电阻排、电容器、电感、变压器、继电器、按键、蜂鸣器、喇叭、开关、连接器、插座、连接电缆、印刷电路板。

常用的有源器件:IC、模块等都是有源器件。三极管、场效应晶体管、晶闸管、模拟集成电路、数字集成电路器件。

5. 下列关于“压敏电阻”的说法中,正确的是( )

(A) 常用于电源保护电路

(B) 用力按压压敏电阻,其阻值减小

(C) 是一种半导体器件

  1. 响应速度快于 TVS 管

压敏电阻器主要用于限制有害的大气过电压和操作过电压,能有效地保护系统或设备:

1)在电力工业中,常使用压敏材料制成避雷器阀片。用氧化锌压敏材料制成高压绝缘子,既有绝缘作用,又能实现瞬态过电压保护。

2)在电子电路中,具有过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体器件等作用。

TVS是一种二极管形式的高效能保护器件。当TVS二极管的两极受到反向瞬态高能量冲击时,它能以10的负12次方秒量级的速度,将其两极间的高阻抗变为低阻抗,吸收高达数千瓦的浪涌功率,使两极间的电压箝位于一个预定值,有效地保护电子线路中的精密元器件,免受各种浪涌脉冲的损坏。

6. 电阻负载上获得最大功率的条件是( )

  1. 电阻值远小于电源内阻

(B) 电阻值等于电源内阻

  1. 电阻值远大于电源内阻

  2. 电阻值等于电源内阻的 0.707 倍

最大功率传输定理:

当电源的内阻 \[R_s\]与负载电阻 \[R_L\] 相等时,负载获得的功率最大,即: \[ R_L=Rs \]

7. 一个 47KΩ ±1% 的贴片电阻数标值为 ________,该电阻封装为 0805,电阻实体尺寸为长 ________ mm,宽为 1.2mm。 (第一个空格处填写 10 进制整数,第二空格填写保留小数点后 1 位的有效数字)

答案: 47022.0

1.2 电容

​ 关于电容基础知识可看:一篇了解电容的使用-CSDN博客

知识点

电容本质

​ 两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,这就构成了电容

电容本质

​ 如图所示,两端存在电势差时,介质阻碍移动,积累在金属板上存储电荷

电容量的大小

\[ C = Q / U \]

  • Q:电容器上所带的电荷量,单位为库伦(q)
  • U:电容器两端的电压差,单位为伏特(V)
  • C:电容器存储电荷的能力,单位为法拉(F)

\[ 1F=10^3\mathrm{m}F=10^6uF=10^{12}pF \]

电容的决定式 \[ C = \frac{\varepsilon_r S}{4\pi k d} \]

  • \[\varepsilon_r\] :两极板间介质的介电常数,单位是法/米 (F/m)
  • S :两极板间的正对面积,单位是平方米 (m²)
  • k :静电常数,等于 ( k = 8.987551 ^9 ) N·m²/C²
  • d :两极板间的距离,单位是米 (m)

化简后 \[ C = 8.854 \times \frac{\varepsilon_r S}{d} \quad (F) \] 想使电容容量大,有三种方法

  • 使用介电常数高的介质
  • 增大极板间面积
  • 减小极板间距离
电容的特点

​ 本质就是充放电,在电路中起到隔直流通交流的作用

公式讲解之前有,这里就引一个物理模型的记忆

电容的电流由\[ I=C \frac{dV}{dt} \]决定,当 V 不变时, \[\frac{dV}{dt} = 0\],电流为0,隔直流了,同理,交流时,不为0,通交流了

电容的作用
  • 电荷存储:

  • 能量存储:电容器可以将电能以电场的形式存储在其电场中。

  • 滤波:用于去除电源中的噪声、波动或干扰。通过将电容器连接到电源线路上的适当位置,它可以平滑电源电压并降低电源中的纹波

  • 耦合和解耦:

    • 耦合描述了信号在电路之间的传输和相互影响
      • 串联在信号路径,传输交流,隔离直流
    • 解耦则是为了降低这种影响,使电路更加独立和稳定
      • 并联在电源和地,降低噪声,稳定电源
电容串并联

  • 电容串联 个数越多,电容量越小,但耐压越大
  • 电容并联 容量相加,耐压看最小的

​ 所以,电容并联的主要作用是增加容量,串联的主要作用是减少容量,提高耐压值

安装方式

电容值

​ 在每芯片的供电电源上,我们通常会并联一个0.1uF的电容,几个芯片的供电电源上并联一个10uF的电容,

​ 作用是保证芯片的可持续供电和滤掉高频杂波得到平滑的电源,当线路上的电源还没到达芯片时,可由旁路的0.1uf电容对芯片进行供电,保证芯片的工作。

等效串联电阻ESR

​ 不是理想的,那就有内阻了,

对于不同电容的阻抗频率曲线

  • 容量大的 ESR 要小写,谐振频率低些,主要滤低频。
  • 容量小的ESR 要大些,谐振频率要高些,主要滤高频。

题目

1. 在IC的电源引脚和地之间,通常需要放置一颗电容,这颗电容的主要作用是( )

  1. 隔离直流信号

  2. 旁路(去耦)

  3. 耦合

  4. 温度补偿

电路的耗电有时候大,有时候小,当耗电突然增大的时候,如果没有电容,电源电压会被拉低,产生噪声,严重会影响CPU重启,小容量的无极电容可以把这种噪声旁路到地(小容量的电容通频带比大电容高得多)提高稳定性

2. 电容器在电路中的功能包括( )。

(A) 滤波

(B) 耦合

(C) 谐振

(D) 旁路

电容器的种类很多,不同种类的电容器起作用也不同。其在电路中的功能包括:滤波、混合、谐振、旁路等。谐振是跟电感组成谐振电路

3. 电容器上的数字标识为 475,容量是( )uF。

(A) 4.7

  1. 47

  2. 470

  3. 475

电容器的容量一般用三位数字标识,前两位为数值,最后一位为零的个数,基本单位是 pF。
因此 “475” 表示的容量为:47 00000 pF = 4.7 uF。

4. 将 3 个数字标识为 105 的贴片电容并联到一起,其等效容量约为( )uF。

  1. 1

  2. 0.33

  3. 3.3

(D) 3

数字标识为 105 的电容容量为 1uF,将三个 1uF 的电容并联后,容量为 3uF,因此正确答案为 D。

5. 对下图给出的元器件描述正确的选项是( )。

  1. 电解电容

  2. 贴片电容

(C) 容量 22uF

  1. 耐压值为 226V

这玩意是钽电容,它属于电解电容的一种,但通常“电解电容”特指铝电解电容,而钽电容有其独特分类。

6. 下列元器件中焊接时需要注意“极性”的是( )。

  1. 贴片电容

(B) 电解电容

  1. 无源蜂鸣器

(D) 有源蜂鸣器

  • 贴片电容大部分无极性
  • 电解电容和钽电容都有极性
  • 无源蜂鸣器相当于一个压电元件或电磁元件,无极性
  • 有源蜂鸣器内部包含驱动电路,通常有正负极之分

7. 下列材质的电容器中,通常无正、负极性的是( )。

  1. 钽电容

(B) X5R 电容

(C) X7R 电容

(D) 云母电容

电容器按是否具有极性可以分为两类

  • 无极性电容器
    • 特点
      • 不区分正负极
      • 适用于AC,DC电路
      • 用于高频滤波,信号耦合,旁路去耦,储能
    • 常见类型
      • 陶瓷电容(MLCC)
        • 包括X5R, X7R COG(NPO)
        • 云母电容
        • 聚酯(CBB)薄膜电容
  • 有极性电容器
    • 特点
      • 具有固定的正负极
      • 用于DC电源滤波,储能,稳压
    • 常见类型
      • 铝电解电容
      • 钽电容
      • 超级电容

8. 电路中常用的储能元件有哪几项( )。

  1. 电阻

(B) 电容

(C) 电感

  1. 磁珠

磁珠,实际上是一种高频电感,主要作用是滤除电路中的高频噪声,抑制电磁干扰。但它不是电感,

9. 描述电容的技术指标有哪些( )。

(A) 容量

(B) 耐压值

(C) 耐温值

(D) ESR

电容的主要技术指标包括 容量、耐压值、耐温值 以及 ESR(等效串联电阻)

10. 将两个参数分别为 300uF/16V 和 100uF/25V 的电容进行串联,其等效容量约为 ________ uF,可以安全工作的电压为 ________ V。
(第一空填写 10 进制整数,第二空填写“大于”或“小于”后跟随 10 进制整数)

答案: 75大于 25

1.3 封装类

知识点

从七种封装类型,看芯片封装发展史_半导体塑封工艺to、sop、ssop、tssop、dip、sot、esot、sod、qfn、sma、-CSDN博客

封装的类型发展

​ 封装的发展:TO→DIP→SOP→QFP→PLCC→BGA →CSP。

分类
  • 贴片封装
    • SOP
    • QFP
    • BGA
    • CSP
  • 非贴片封装
    • TO
    • DIP
    • PLCC
TO(Transisitor Outline)

TO代表的是晶体管外壳

​ 不过晶体管也有贴片的形式,就是后面的SOT类型,其中SOT-23是常用的三极管封装形式


DIP(Double In-line Package)

​ DIP即双直插式封装


SOP(Small Outline Package)

​ 如果说DIP是最常见的直插式封装,那么SOP就是贴片式最常见的封装。SOP即小外形封装,基本采用塑料封装。引脚从封装两侧引出呈现L字形。

也有以下类型

  • SOJ:J型引脚小外形封装
  • TSOP:薄小外形封装
  • VSOP:甚小外形封装
  • SSOP:缩小型SOP
  • TSSOP:薄的缩小型SOP
  • SOT:小外形晶体管
  • SOIC:小外形集成电路

SOP封装的优点:在封装芯片的周围做出很多引脚,封装操作方便,可靠性比较高,是目前的主流


QFP(Quad Flat Package)

QFP,即小型方块平面封装。QFP封装在颗粒四周都带有针脚,四侧引脚扁平封装。表面贴封装型封装之一


PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)

​ PLCC,即塑封J引线芯片封装。PLCC封装方式,外形呈正方形,32脚封装,四周都有管脚,外形尺寸比DIP封装小得多。

​ 适合用SMT表面安装技术在PCB上安装布线,具有外形尺寸小、可靠性高的优点。

​ 跟前面的QFP相比,引脚是勾在里面的,不容易变形


BGA(Ball Grid Array Package)

​ BGA,即球栅阵列封装,适应集成度的需求,


CSP

​ CSP是面积最小,厚度最小,因而是体积最小的封装。在相同尺寸的各类封装中,CSP的输入/输出端数可以做得更多。这个封装经常在内存芯片的封装中出现。

题目

1.下列哪些封装属于贴片封装( )

(A) SOT-89

  1. DIP-20

(C) SOT-23

(D) BGA

贴片封装,是指可以直接焊接在电路板表面的封装方式,常见的贴片封装包括SOT和BGA封装

DIP是直插式

2.DIODE 常用于哪种元器件的封装( )

(A) 二极管

  1. 电容

  2. 电感

  3. 三极管

Diode 这个单词本身的意思就是二极管

3. 以下封装中属于贴片封装的是( )

  1. SIP-8

  2. DIP-8

(C) SOP-8

(D) LQFP-44

SIP 单列直插封装

DIP 双列直插

SOP

LQFP 低轮廓四方变频封装,适用于表面贴装技术

4. 一般情况下,以下哪种封装可以设计的引脚数量最多( )

  1. SOT23

  2. SOP

  3. SOT89

  4. BGA

  • SOT 3-6个引脚
  • SOP 8-64个引脚
  • BGA 500-2000+
  • CPS比BGA更小,常用于较小芯片,几十个引脚差不多

5. 下图中给出的元器件,最符合那种封装类型( )

  1. SOIC

  2. QFN

  3. LQFP

  4. DIP

解析:图示为 SOIC 小外形集成电路封装,指外引线数不超过28条的小外形集成电路。 排除法,Q是方形的意思,四面都有引脚则为q,DIP为直插 正确答案:A


1.4 单位转换类

知识点

英寸:inch             毫英寸: mil
  • 1 inch = 1000 mil
  • 100 mil = 2.54 mm

题目

1. 线路板设计中常用 mil 作为单位,它与 mm 的换算关系是( )

(A) 1mil = 0.0254mm

  1. 1mil = 0.02mm

  2. 1mil = 0.254mm`

  3. 1mil = 0.2mm

2. 10mil 换算为 mm 单位是( )

  1. 0.0254mm

  2. 0.02mm

(C) 0.254mm

  1. 0.2mm

1mil = 0.0254mm

10mil = 0.254mm

计算公式:10 × 0.0254 = 0.254mm


1.5 电路板结构类

知识点

PCB电路板元素识别

题目

1. 一般情况下,与线路板的“层数” 相关的是( )

  1. 丝印层

(B) 信号层

  1. 机械层

(D) 电源层

信号层和电源层是线路板层数的关键组成部分。 丝印层主要用于标记,机械层则用于边界定义。


2. 习惯上根据板的层数多少来划分印制线路板,下列哪些不属于典型设计( )

  1. 单面板

  2. 二层板

(C) 三层板

  1. 四层板

印制板通常以偶数层设计,三层板并不常见。


3. 一块完整的印制线路板,主要包括( )

(A) 绝缘基板

(B) 铜箔

(C) 丝印

(D) 阻焊层

绝缘基板提供支撑,铜箔用于导电,丝印标注信息,阻焊层防止短路。

4. PCB 设计中通过( )实现走线层切换。

  1. 丝印

  2. 铜皮

  3. 阻焊层

(D) 过孔

在 PCB 设计过程中,常通过过孔连接不同层间的线路,实现信号走线层的切换。因此正确答案是 D。


1.6 PCB绘制规则

知识点

高速信号与敏感信号

1. 为啥看这俩玩意

​ 在PCB设计中,这俩玩意可能会受到信号完整性,串扰,EMI等问题的影响

2. 在PCB设计中常见的高速信号和敏感信号

  • 高速信号
    • 高速差分信号:PCI Express,USB,HDMI
    • 高速时钟信号:处理器时钟、DDR存储器接口。
    • 高速数据总线:Ethernet、SATA、DisplayPort。
  • 敏感信号
    • 模拟信号: 传感器输出,音频信号等
    • 低电平信号: 传感器信号,电池电量检测等
    • 控制信号: 复位信号,电源管理信号等
降低串扰

​ 在高频板中,串扰是不可避免的。我们只能减少它,让串扰对PCB板的影响降到最低。

以下是一些常见的降低串扰的方法:

  • 线间保持足够的安全距离,3W原则,走线间保持3倍线宽(W)的距离。3W原则可将串扰现象降低70%。对一些敏感信号间距可以拉大到10W。
  • 中间层设置完整的GND平面,GND能吸收一部分电场和磁场噪声,使这些噪声不能顺利扩散到敏感信号上。
  • 使用GND走线隔离,GND走线隔离,能有效减低容性耦合和感性耦合效应。
  • 减少高速信号的过孔,过孔会影响高速信号的阻抗,从而降低信号完整性,因此串扰会增加,对于高速信号要尽量减少过孔数。
  • 高速信号走线与敏感信号走线尽量避免平行走线。
3W原则
3W

​ 当线中心间距不少于3倍线宽时,则可保持大部分电场不互相干扰,这就是3W规则。

​ 并不是板上所有的布线都要强制符合3W原则,一般像时钟线,差分线,视频、音频信号线,复位信号线及其他系统关键电路需要遵循3W原则。

​ 对于满足3W原则的信号,信号间的串扰可以减少70%,而满足10W可以使信号间的串扰减少近98%。3W原则一般是在50欧姆特征阻抗传输线条件下成立。

地线回路规则
  • 环路最小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,
    • 环面积越小,对外辐射越小,接收外界的干扰也越小
  • 地平面分割时,避免地平面开槽或分割不当导致信号回路受阻。
    • 分割地平面时需结合重要信号(如高速信号)的走线布局;
    • 防止地平面不连续引发阻抗突变或电磁干扰。
  • 双层板设计
    • 电源与地的布局
      • 优先为电源预留足够空间,剩余区域用参考地填充;
      • 通过过孔连接双面地平面,确保地网络的低阻抗连续性。
    • 关键信号
      • 对一些关键信号尽量采用地线隔离
  • 高频电路设计
    • 高频信号易受地回路阻抗和分布参数影响,需严格控制地平面完整性。
    • 优先采用多层板,提供独立、连续的地平面层;
    • 避免高频信号因回路不完整引发噪声或信号失真。

题目

1. 在立创EDA PCB设计环境下,布线设计中一般遵循的3W原则是指3倍( )。

  1. 相邻信号层间距 (B) 线宽
  2. 线间距
  3. 元器件间距

3W原则指的是信号线的间距应至少为3倍线宽,以减少串扰影响。


2. 减少线路板上串扰的方法包括( )。

(A) 3W原则 (B) 相邻层走线正交 (C) 去掉绿油,露出铜皮 (D) 增加PP厚度

3W原则和相邻层走线正交是减少串扰的常见方法,

去掉绿油-->用于散热设计,

增加PP厚度--->PP层是绝缘层,增加厚度可以提升PCB的机械强度


3. 下列哪些原因可能会引起“地弹”增大( )。

(A) 地平面电感 (B) 走线寄生参数 (C) 过孔寄生参数 (D) 元件引脚寄生参数

地弹指的是在高速电路或大电流切换时,地电位发生波动,从而影响电路的正常运行。

地弹主要由寄生电感、寄生电容等因素引起,这些因素会影响地电位的稳定性。


4. 差分信号线的布线原则是( )。

(A) 等距 (B) 等长 (C) 垂直相交走线 (D) 差分信号线间距尽量大

差分信号要求两根线保持等长和等距,以确保信号完整性并减少噪声影响。

C:差分对应平行走线,垂直相交会增大回路面积引入干扰

D:过大会导致阻抗失配和抗噪能力下降,通常需要根据阻抗计算设计合理间距


5. 下列选项中,需要在PCB设计中进行等长、等间距布线的是( )。

(A) USB (B) RS232 (C) RS485 (D) 1-Wire

  • 必选场景:所有差分信号对(如USB、RS485、CAN、LVDS等)及高速并行总线(如DDR内存)。
  • 排除场景:单端信号(RS232、I²C、1-Wire)或低速协议(如UART ≤1Mbps)
  • 口诀:“差分高速必等长,单端低速可随意”。
  • 快速识别:题目选项含“差分”“高速”关键词时,直接关联等长等距;若为单线或传统协议(如RS232),则排除。

6. 关于高速电路的PCB布线,下列说法中正确的是( )。

(A) 相邻层走线尽量垂直 (B) 信号线宽度不能突变 (C) 信号层不能覆铜 (D) 减少过孔的使用

过孔会带来寄生电感和电容,影响信号完整性

相邻层走线尽量垂直是高速电路PCB布线的设计的重要原则,不遵循会导致线间串扰

信号层可以覆铜,合理覆铜有助于EMI控制


7. 影响PCB布线阻抗的因素有( )。

  1. 线长 (B) 线宽 (C) 铜厚 (D) 基材的介电常数

\[ Z_0 \approx \frac{87}{\sqrt{\varepsilon_r + 1.41}} \ln \left( \frac{5.98h}{0.8w + t} \right) \]

  • \(( Z_0 )\):特性阻抗(Ω)。
  • \(( w )\):线宽(mm)。
  • ( \(t\) ):铜厚(mm)。
  • ( \(h\)):线到参考平面的距离(mm)。
  • ( \(\varepsilon_r\) ):PCB基材的介电常数。

阻抗是局部特征,与走线长度无关,但线长会影响信号完整性


1.7 立创软件

题目

1. 下列哪些情况可能导致从原理图向 PCB 同步时发生错误( )。

  1. 原理图中存在两个位号相同的元件 (B) 没有指定封装名称或封装在库中不存在
  2. 封装中存在两个焊盘编号重复
  3. 原理图符号中存在两个名称一样的引脚

解析

  • 封装中允许存在编号重复的焊盘
  • 原理图符号中也允许出现相同名称的引脚
  • 但原理图中不能存在两个位号相同的原件(俩R1)
  • 且每个元件必须要有对应的封装

2. 在立创 EDA 原理图设计环境下,下列描述正确的选项是( )。

  1. 可以通过快捷键L,绘制连接两个元器件的导线
  2. 原理图中的每个元件的封装应该唯一,确定 (C) 原理图中各个元件的位号不可重复 (D) 在同一张原理图中,不论是否用导线连接在一起,只要有相同的网络标签,电气上都是相通的

解析

  • L是折线,
  • 多个电阻可以采用同一封装比如0805
  • 位号R1, C1必须唯一
  • 相同网络标签的节点电气相通,即使没有导线连接

3. 网表文件中描述了电路元器件的( )。

(A) 编号 (B) 封装 (C) 功能 (D) 引脚连接关系

解析: - 网表(Netlist)是 EDA 设计中的关键文件,主要用于表示元件之间的电气连接关系。 - 包含:元件编号(R1, C1)、封装(0805)、引脚连接关系(R1-1 连接到U1-3),但不包含元件的功能信息。 - 元件的功能通常由元件型号(Part Number)或电路设计文档来定义,而不是由网表直接描述。 - 网表文件三要素:编号(唯一性)、封装(物理映射)、引脚连接(电气网络)。 - 高频考点:网表缺失封装或编号重复会导致PCB同步失败,引脚连接错误引发短路/断路。


4. 网表一般包含元器件的信息是( )。

(A) 封装
(B) 属性
(C) 编号
(D) 管脚之间连接关系

解析

  • 元件属性包括:
    • 电气参数(如电阻的阻值、电容的容量等)
    • 器件型号(如 LM358 运放、ATmega328P 微控制器)
    • 供应商信息(如物料编号、生产商等)

5. 下列关于网表的说法,正确的是( )。

(A) 记录了原理图中所用的元件和网络信息 (B) 网表文件可以使用文本编辑器打开和编辑 (C) 从网表文件中可以查看器件的坐标信息 (D) 可以将 PCB 和原理图中获取的网表文件进行比较,核对差异

解析

  • 网表的核心内容:元件(位号、封装) + 网络(引脚连接)。
  • 网表的文本特性:可读可编辑,便于调试与验证。
  • 在EDA流程中,通常通过比较原理图网表与PCB导出的网表,验证两者一致性(如元件封装、网络连接是否匹配),避免设计错误(如漏连、错连)。
  • 非网表内容:坐标、布局、走线等物理信息。
  • C 选项错误,网表不包含元件的物理坐标信息,坐标信息在 PCB 布局文件中存储

6. 在原理图设计过程中,通过哪些方式可以让两个元器件建立连接关系( )。

(A) 通过导线连接 (B) 放置相同的网络标号 (C) 放置文字加以说明 (D) 修改成相同的元件编号

解析: - A 和 B 是正确的: - 直接 通过导线连接 可以建立连接关系。 - 放置相同的网络标号(Net Label),可以让元件在逻辑上连通,即使它们不直接连接在一起。 - C 和 D 是错误的: - 文字说明不能形成电气连接,仅供参考。 - 修改元件编号不会影响网络连接,位号是用于区分元件,而非连接信号。


7. PCB 设计过程中,想要在顶层某部分锁定,应在哪个层进行绘制( )。

  1. Top Layer(顶层)
  2. Top Overlay(顶层丝印层) (C) Keepout Layer(禁布层)
  3. Top Solder(顶层阻焊层)

解析

  • 锁定 PCB 顶层某个部分(不允许布线或放置元件),应该在 Keepout Layer 进行绘制。
  • 顶层阻焊层(Solder Mask Layer),主要用于定义 焊盘或特定区域是否覆盖阻焊层,与锁定 PCB 某部分无关。

8. PCB 生产文件主要包括下列哪些文件( )。

(A) Board Information (B) NC Drill Files (C) Gerber Files (D) PDF

解析: - Gerber 文件(C)是最重要的生产文件,用于描述 PCB 的层信息、焊盘、布线等。 - NC Drill Files(B)用于钻孔,也是必需的生产文件。 - Board Information(A)包含板子尺寸、层数等信息。 - PDF 可能包含设计图纸,但不是标准的生产文件


9. 线路板设计行业,常交付( )文件给 PCB 工厂,用于 PCB 加工和制造。

  1. 原理图
  2. PCB (C) Gerber
  3. BOM

解析: - Gerber 文件(C)是 PCB 生产的标准文件,包含布线、焊盘、阻焊层等信息,所有 PCB 厂商都需要。 - 原理图(A)不会交给工厂,PCB 厂商不需要它来生产。 - BOM(D)是物料清单,主要用于元器件采购,而不是 PCB 生产


10. 立创 EDA PCB 设计环境下,完成印制线路板设计后,进行规则检查的过程一般称之为( )。

(A) DRC (B) PRC (C) RCK (D) PCB

解析: - DRC(A,Design Rule Check)是 PCB 设计中用于检查布线、过孔、焊盘等规则是否符合设计标准的过程。 - PRC、RCK 不是常见的 PCB 设计术语


11. 在立创 EDA 软件环境下设计原理图,放置多个元器件,不可重复的元器件属性是( )。

  1. 名称 (B) 位号(编号)
  2. 封装
  3. 制造商

解析: - 位号(B,编号)必须唯一,每个元件必须有一个独特的编号,如 R1、C3 等。 - 封装、名称、制造商可以相同,例如多个 10KΩ 电阻可以有相同的封装和名称,但位号不同。


12. 立创 EDA 原理图设计环境下,设计管理器提供了( )。

(A) 元件封装 (B) 元件数量 (C) 网络数量 (D) 网络名称

解析: - 设计管理器可提供元件封装、元件数量、网络数量和名称(A、B、C、D 全选)


13. 立创 EDA 原理图设计环境下,导出的原理图文件后缀名为( )。

  1. .sch
  2. .schdoc
  3. .net (D) .json

解析

  • 立创 EDA 原理图文件的后缀为 .json(D),与 Altium Designer 使用的 .sch.schdoc 文件格式不同。

14. 下列由 Altium Designer 导出的文件中,哪些可以反映元器件连接关系( )。

  1. user.rul
  2. user.xls
  3. user.dblink
    (D) user.net

解析: - user.net(D)是网络列表文件(Netlist),记录了元器件的电气连接关系,用于 PCB 设计和仿真。 - user.rul(A)通常用于规则定义,不包含电气连接信息。 - user.xls(B)通常是报告文件,不包含连接关系。 - user.dblink(C)用于数据库链接,与元器件参数管理相关,但不直接反映连接关系


16. DRC 检查可以检查出电气性能上可能存在的瑕疵( )。

  1. 可以
    (B) 不能

解析: - DRC(Design Rule Check,设计规则检查)主要用于检查 PCB 设计是否符合预设的设计规则。 - 它能检查布线宽度、间距、过孔尺寸等物理规则,但无法检测电气性能(如信号完整性、时序误差等)。 - 电气性能问题通常需要 SI(Signal Integrity)分析或 SPICE 仿真来检查


17. PCB 设计完成后,通常需要输出的生产文件包括( )。

(A) 物料清单(BOM)
(B) 坐标文件(Pick and Place)
(C) Gerber 文件
(D) 封装库

解析: - Gerber 文件(C)是 PCB 生产的标准文件,用于描述线路板的布线、焊盘、阻焊层等信息。 - BOM(A)是物料清单,列出了 PCB 组装所需的所有元器件。 - 坐标文件(B)用于贴片机,提供了元器件的放置坐标信息。 - 封装库(D)是 EDA 设计中的库文件,不属于 PCB 生产文件,工厂不需要它来制造 PCB。


1.8 PCB硬件

知识点

线性电源和开关电源

见题

题目

1. 与线性稳压器相比,由 DCDC 开关电源芯片作为电源转换方案一般具有哪些优势( )。

  1. 综合成本更低
    (B) 转换效率更高
    (C) 输出能力更强
  2. 输出电压波纹更小

解析: - DC-DC 电源转换方案比线性稳压器(LDO)转换效率更高(B),输出能力更强(C),适用于高效电源管理。 - LDO 的优点是低噪声、低纹波,但效率较低,通常适用于小功率应用。 - D 选项错误,因为 DC-DC 开关电源通常有更大的输出纹波,相比之下 LDO 输出更平滑。


2. 下面不属于元件安装方式的是()。

  1. 插入式安装工艺
  2. 表面安装
    (C) 梁氏引线法
  3. 芯片直接安装

解析
- 插入式安装(A)和表面安装(B)是常见的元件安装方式
- 梁氏引线法(C)一般用于连接,而非安装元件
- 芯片直接安装(D)在某些特定封装中可能存在,但通常不单独作为一种安装方式


3. 关于元器件的焊接要求,正确的是()。

(A) 焊接表面应清洁,油脂、锈斑都会影响焊接效果。 (B) 合理的使用助焊剂,可以提高焊接质量。 (C) 焊接温度应适当,过高、过低都会导致焊接不良。 (D) 单个焊点的焊接时间不可过长,避免损伤线路板和器件

解析
- 焊接表面应清洁(A),以确保焊接质量
- 助焊剂的合理使用(B)可以改善焊接效果
- 焊接温度过高或过低(C)都会导致焊接缺陷
- 焊接时间过长(D)可能损坏电路板和元件


4. 下列哪些因素会影响 PCB 的加工生产成本()。

(A) 表面处理方式 (B) 线宽 (C) 孔径大小及数量 (D) 板层数

解析
- 表面处理方式(A)(如镀金、沉锡等)会影响成本
- 线宽(B)决定了布线密度,对制造难度有影响
- 孔径大小及数量(C)影响钻孔工艺,进而影响成本
- 板层数(D)直接影响生产复杂度和成本


5. SMT(Surface Mounting Technology)指的是()。

(A) 表面贴装技术
(B) 全自动测试技术
(C) 全自动布线技术
(D) 光学检测结束

解析

  • SMT 是表面贴装技术(A),用于在 PCB 表面直接安装元件

6. 一般设计 PCB 电路板的基本流程如下:

原理图设计 → (PCB 物理结构设计) → PCB 布局 → (PCB 布线) → (布线优化和丝印调整) → (设计规则检查与结构检查) → PCB 制板。

  1. PCB 布线
  2. 设计规则检查与结构检查
  3. PCB 物理结构设计
  4. 布线优化和丝印调整

7. 一个完整的电子电路设计方案包括()。

(A) 原理图与 PCB 设计 (B) PCB 制板 (C) 元器件焊接 (D) 电路模块、整机调试

解析

  • 完整的电子电路设计包括:原理图设计、PCB 设计、PCB 制板、元器件焊接、调试等

8. EDA(Electronic Design Automation)的中文含义是((A) 电子设计自动化)。

(A) 电子设计自动化 (B) 计算机辅助计算
(C) 计算机辅助教学
(D) 计算机辅助制造

解析
- EDA 主要指电子设计自动化(A)

2. 数电知识点和题目分析

2.1 门电路

传送门:门电路知识点总结-CSDN博客

知识点

门电路:用以实现基本逻辑和复合逻辑运算的单元电路

  • 正逻辑:用高电平表示逻辑1,低电平表示逻辑0
  • 负逻辑:用低电平表示逻辑1,用高电平表示逻辑0
与电路

与(AND) 符号:“·” Y=A·B

或电路

或(OR) 符号:“+” Y=A+B

非电路

非(NOT)符号:“ ' 或  ̄ ” Y=A'

与非门

或非门

与或非门

异或门

同或门


文章作者: LS
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