今天大家解析联发科技数字IC设计岗复合题部分。
17、【复合题】已知稳压管的稳定电压UZ为6V,最小稳定电流IZmin为5mA,最大稳定电流IZmax为40mA;输入电压Ui为15V,波动范围为±10%;限流电阻R为200Ω。(20分)1)电路是否能空载?为什么?(10分)
2)作为稳压电路的指标,负载电流IL的范围为多少?(10分)
解析:本题目主要考察了模拟电路基础中关于稳压电路相关的计算
本题目是一种常见的关于稳压电路计算的题目。首先介绍下稳压管的特性。
加在二极管上的反向电压如果超过二极管的承受能力,二极管就会击穿损坏。但有一种二极管,它的正向特性与普通二极管相同,而反向特性却比较特殊:当反向电压加到一定程度时,虽然管子呈现击穿状态,通过较大电流,却不损毁,并且这种现象的重复性很好。拥有这一特性的二极管即为稳压二极管。稳压二极管的稳定电压是指稳压管通过规定的测试电流时,能够稳住稳压管两端的电压值。
稳压管稳定电流IZ是指:稳压管的工作电压等于稳定电压时通过管子的所需最小电流,低于此值,无稳压效果;高于此值,只要不超过最大工作电流IZM均可以正常工作,且电流越大,稳压效果越好。
稳压管的动态电阻是指:稳压管两端电压变化量与相应电流变化量的比值。稳压管稳压性能的好坏,可以用它的动态电阻RZ来表示。稳压管的反向特性曲线越陡,则动态电阻越小,稳定效果越好。在稳压二极管稳压电路中,稳压电阻的作用之一就是限流,以保护稳压管;其次是当输出电压或负载电流变化时,通过该电阻上电压降的变化,取出误差信号以调节稳压管的工作电流,从而起到稳压作用。
介绍完稳压二极管的特性后,再回归到本题的解析上来。
1)由于空载时稳压管流过的最大电流为:
IDZmax = IRmax = (UImax – UZ)/R = 52.5mA > IZmax = 40mA
所以电路不能空载
2)根据IDZmin = (UImin-UZ)/R – ILmax,负载电流最大值为:
ILmax = (UImin-UZ)/R = 32.5mA
根据IDZmax = (UImax-UZ)/R – ILmin,负载电流最大值为:
ILmin = (UImax-UZ)/R = 12.5mA
所以,负载电流的范围为12.5~32.5mA。
18、【复合题】某型号频谱仪低噪为-165dBm/Hz,当RBW设为100KHz时,能否区分出幅度为-120dBm左右的单音信号?如希望准确测量此单音信号的幅度,同时希望尽量节约测试时间,RBW应如何设置?(2分)
解析:本题目主要考察了频谱仪相关的使用
频谱仪是一种常用的测试仪器,在测试芯片中会用到。首先解释下什么是RBW,RBW是分辨率带宽,也叫参考带宽,表示测试的是多大带宽的功率,如测试一GSM 2W干放满功率单载波输出时,RBW设为100KHz时测得30dBm,设为200KHz测得33dBm。
RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低带宽差异,两个不同频率的信号带宽如低于频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重迭,难以分辨。较低的RBW固然有助于不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较高频率的信号成分,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的RBW密切相关,较高的RBW固然有助于宽带带信号的侦测,将增加噪声底层值(Noise Floor),降低量测灵敏度,对于侦测低强度的信号易产生阻碍。
RBW实际上是频谱仪内部滤波器的带宽,设置它的大小,能决定是否能把两个相邻很近的信号分开,它的设置对测试结果是有影响的。只有设置RBW大于或等于工作带宽时,读数才准确,但是如果信号太弱,频谱仪则无法分辨信号,此时即使RBW大于工作带宽读数也会不准。
下图解释了不同RBW对灵敏度的影响:
对于本题来说100KHz的RBW的噪声:
Pn = -165dBm/Hz + 10log(100KHz/Hz) = -115dBm
-115dBm > -120dBm
因此无法准确测试。最多设置10KHz的RBW时,才可以勉强区分出来。
除了频谱分析仪,常见得到仪器还有示波器、矢量分析仪,大家也可以对比了解一下,它们的特点如下图所示:
审核编辑:汤梓红
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