硬件工程师笔试，回答3道电路题

原创电路啊 2024-12-19 07:31

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网友去面试硬件工程师，笔试题是这样的：

照片来自“24c01硬件电子”，这是个不错的公众号，大家可以关注一波。

笔试题一共3道题，咱们逐一看下。

一、第 4 题，考察恒流源电路。

关于这个恒流源电路，电路啊分析过实物电路，见文章《实例讲解：LED恒流电路的电路原理》。

看懂这篇文章的话，就知道这道题的答案是：

Ic = ( V1 + Vbe ) / R2 = ( 1V + 0.7V ) / 10Ω = 0.17A

这个公式忽略了三极管基极电流 Ib 的影响，因为基极电流 Ib 远小于 Ic，所以可以忽略。

题目中专门指出是“硅三极管”，说明Vbe的正向偏置压降为0.6-0.7V左右，这里取了 Vbe = 0.7V。

如果是“锗三极管”，Vbe正向偏置压降则在0.2-0.3V左右。

平常用的一般是硅三极管。

二、第5题，要设计一个过压保护电路。

这个电路，电路啊也讲过，见文章《5V过压保护电路的原理分析》。

从5V过压保护（实际是5.8V过压保护）改为12.7V过压保护，关键点是把稳压管从5.1V改为12V。

以下是一种12V稳压管的数据手册：

然后回答时再写一下在12V情况下，MOS管的Vgs可能耐压不够，这样面试官对你的印象就非常好了。说明你考虑非常周到，应该有一定实战经验。

以下这款MOS管的Vgs就是不能用在12V的，因为12V已经是它的最大临界值了：

三、第6题，DC-DC与LDO的区别。

这道题，企业校招时真的很爱考啊！

因为能考察应届毕业生在学校时是否真的有动手做过一些项目。

只要DC-DC和LDO这两种电源电路都设计过，基本就知道它们的区别了，不用死记硬背。没动手设计过的，要硬背也不好背。

可以从以下4个方面来回答：

DC-DC：在开关过程中会有一定的能量损耗，但由于其采用了电感等储能元件，能够在不同的输入输出电压条件下实现较高的能量转换效率，尤其是在大电流负载情况下，效率优势更为明显，一般可达 80%-95% 左右。
LDO：调整管始终处于线性工作状态，会持续消耗一定的功率，因此其效率相对较低，尤其是在输入输出电压压差较大或负载电流较大时，效率下降更为显著。

DC-DC：由于其开关工作方式，输出电压会存在一定的纹波，需要在输出端增加较大容量的滤波电容来减小纹波。不过，随着技术的发展，一些高性能的 DC-DC 转换器通过采用先进的控制算法和滤波技术，能够将纹波控制在较低水平。
LDO：输出电压纹波非常小，通常在几十微伏到几百微伏之间，这是因为它是通过线性调整来实现稳压的，不存在开关动作带来的纹波问题，因此特别适合对电源纯净度要求较高的电路。