题目

。MTK手机系统是现在市场上所有国内手机设计、制造商使用的最多的一个完整的手机产品解决方案。MTK手机系统是目前黑手机和部分国内厂家使用的平台。MTK手机俗称山寨机,在低端手机市场中占有巨大份额。+5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com+5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com4涡流传感器什么原理,检测什么物理量?答:当金属导体置于线圈产生的交变磁场中时,由于导体中产生的涡流所引起的新磁场将削弱原线圈磁场,从而导致线圈的等效电感、阻抗、品质因数发生变化。这种效应随金属导体与线圈的距离大小而变可以制成接近开关。可以测量位移或者距离5多普勒效应可用于速度、流速等变量的检测,简述其原理。答:多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化,在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低 ,波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度,这种现象称为多普勒效应。6半导体集成电路温度传感器的测温范围和测温精度一般为多少?输出形式有哪几种?答:军用级、商用级、工业级。测温范围各有不同,一般在-55℃到150℃之间,测量精度一般在0.5—5之间;输出形式有电压输出、电流输出和数字输出。以下是几种不同输出形式的温度传感器:A. D公司的TMP35(10~125)/36(-40~125)/37(5~100),精度为正负2℃,模拟电压输出;TMP03/04,测温范围-25到100,精度正负1.5℃,串行数字输出; B. D7414/7415,测温范围-40到85,精度正负2,分辨率10位,I2C接口数字输出;TMP17,测温范围-40到105,精度正负3.5,电流输出。 C. 7说明半导体霍尔效应,霍尔元件有哪些用途? D. V=Q/C。电荷积累后自然产生电位差即为霍尔电压。此效应就成为霍尔效应。 E. 可以用于测量电流或者位移。 F. 8运算放大器作为传感器的前置放大器,运放的哪些技术参数对其性能有影响? G. PGA)是如何实现增益控制的? 通过程序调整多路转换开关接通的反馈电阻的数值,从而调整放大器的放大倍数。 +5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com +5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com 10模拟隔离放大器原理?其作用是什么? 答:某些情况下,输入对电路和输出电路之间以及放大电路和电源电路之间不能有直接的电路连接,信号的耦合以及电源电能的传递需要通过磁路或者光路来实现。放大器内部采用这种措施就叫做隔离放大器。 隔离放大器具有通用运放的功能,且输入公共地和输出公共地之间有良好的绝缘性能。 隔离放大器由输入放大器,信号耦合器件,输出放大器,以及隔离电源组成。 +5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com +5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com [后5] 开关电容滤波器基本原理:电路的两节点间接有带高速开关的电容器,其效果相当于该两节点间连接一个电阻。 RC网络。这样,既容易在集成电路内实现,又容易通过开关频率调整滤波器截至频率。 +5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com+5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com+5V-|||-口 R-|||-A+-|||-RS232/ 口 R-|||-PC机 RS485 R RXD-|||-转换接口 B=d-|||-工 DE: 从机1-|||-R RE+ P1.0-|||-主机 A+-|||-D TXD-|||-B- 。-|||-75176-|||-A+-|||-R RXD-|||-B--|||-RE-|||-R P1.0 从机n-|||-DE-|||-A+-|||-D TXD-|||-B--|||-75176-|||-http:/www.go-gddq .com R确定后,电阻由T决定开关电容滤波器的截至频率和采样周期T成反比,在集成电路中电容参数固定,采样周期可以由用户控制,因此可以通过调整开关频率调整滤波器截至频率。

。MTK手机系统是现在市场上所有国内手机设计、制造商使用的最多的一个完整的手机产品解决方案。MTK手机系统是目前黑手机和部分国内厂家使用的平台。MTK手机俗称山寨机,在低端手机市场中占有巨大份额。

4涡流传感器什么原理,检测什么物理量?

答:当金属导体置于线圈产生的交变磁场中时,由于导体中产生的涡流所引起的新磁场将削弱原线圈磁场,从而导致线圈的等效电感、阻抗、品质因数发生变化。这种效应随金属导体与线圈的距离大小而变可以制成接近开关。可以测量位移或者距离

5多普勒效应可用于速度、流速等变量的检测,简述其原理。

答:多普勒效应是指物体辐射的波长因为光源和观测者的相对运动而产生变化,在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 ,在运动的波源后面,产生相反的效应,波长变得较长,频率变得较低 ,波源的速度越高,所产生的效应越大,根据光波红/蓝移的程度,可以计算出波源循着观测方向运动的速度,这种现象称为多普勒效应。

6半导体集成电路温度传感器的测温范围和测温精度一般为多少?输出形式有哪几种?

答:军用级、商用级、工业级。测温范围各有不同,一般在-55℃到150℃之间,测量精度一般在0.5—5之间;输出形式有电压输出、电流输出和数字输出。

以下是几种不同输出形式的温度传感器:

A. D公司的TMP35(10~125)/36(-40~125)/37(5~100),精度为正负2℃,模拟电压输出;TMP03/04,测温范围-25到100,精度正负1.5℃,串行数字输出;
B. D7414/7415,测温范围-40到85,精度正负2,分辨率10位,I2C接口数字输出;TMP17,测温范围-40到105,精度正负3.5,电流输出。
C. 7说明半导体霍尔效应,霍尔元件有哪些用途?
D. V=Q/C。电荷积累后自然产生电位差即为霍尔电压。此效应就成为霍尔效应。
E. 可以用于测量电流或者位移。
F. 8运算放大器作为传感器的前置放大器,运放的哪些技术参数对其性能有影响?
G. PGA)是如何实现增益控制的?
通过程序调整多路转换开关接通的反馈电阻的数值,从而调整放大器的放大倍数。


10模拟隔离放大器原理?其作用是什么?
答:某些情况下,输入对电路和输出电路之间以及放大电路和电源电路之间不能有直接的电路连接,信号的耦合以及电源电能的传递需要通过磁路或者光路来实现。放大器内部采用这种措施就叫做隔离放大器。
隔离放大器具有通用运放的功能,且输入公共地和输出公共地之间有良好的绝缘性能。
隔离放大器由输入放大器,信号耦合器件,输出放大器,以及隔离电源组成。


[后5]
开关电容滤波器基本原理:电路的两节点间接有带高速开关的电容器,其效果相当于该两节点间连接一个电阻。
RC网络。这样,既容易在集成电路内实现,又容易通过开关频率调整滤波器截至频率。

R确定后,电阻由T决定开关电容滤波器的截至频率和采样周期T成反比,在集成电路中电容参数固定,采样周期可以由用户控制,因此可以通过调整开关频率调整滤波器截至频率。

题目解答

答案

7 说明半导体霍尔效应，霍尔元件有哪些用途？ 8 运算放大器作为传感器的前置放大器，运放的哪些技术参数对其性能有影响？ 9 可编程增益放大器（ PGA ）是如何实现增益控制的？ 10 模拟隔离放大器原理？其作用是什么？ 11 简述集成开关电容滤波器的原理，通过调节什么参数改变截止频率？【后 5 】

解析

本次题目主要考察电子技术、传感器原理等相关知识，涉及霍尔效应、运算放大器参数、可编程增益放大器、模拟隔离放大器、开关电容滤波器等内容，需根据所学知识及题目给出的部分信息进行详细解答。

7 半导体霍尔效应，霍尔元件有哪些用途？

霍尔效应原理：

当电流垂直于外磁场方向通过导体或半导体薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上会产生产生一个电压差，这种现象称为霍尔效应。该电压差称为霍尔电压，其大小与通过的电流、磁感应强度成正比，与薄片厚度成反比。

霍尔元件用途：

  • 测量磁场：通过霍尔电压计算磁感应强度大小和方向；
  • 测量电流：利用霍尔效应实现无接触电流检测（如电流传感器）；
  • 测量位移：通过磁场变化感知位移量（如位移传感器）；
  • 检测转速：结合齿轮等结构，通过霍尔电压脉冲数计算转速；
  • 压力测量：通过压力改变磁路气隙，间接测量压力。

8 运算放大器作为传感器的前置放大器，运放的哪些技术参数对其性能有影响？

运算放大器作为前置放大器时，关键性能参数包括：

  • 输入失调电压（$U_{OS}$）：零输入时的输出电压，影响测量精度，需通过调零或选择低失调运放减小误差；
  • 输入失调电流（$I_{OS}$）：零输入时两输入端静态电流差，会产生额外失调电压，需选择低失调电流运放；
  • 开环增益（$A_{od}$）：决定放大器放大能力，影响闭环增益稳定性，需足够大的开环增益以保证精度；
  • 共模抑制比（CMRR）：抑制共模干扰的能力，越高越好，避免传感器信号中的共模噪声影响输出；
  • 带宽（$f_{BW}$）：放大器的频率响应范围，需覆盖传感器信号的频率带宽，避免信号失真；
  • 输入输入阻抗（$r_{id}$）：越高越好，减少对传感器输出信号的负载效应，保证信号完整性；
  • 输出输出输出阻抗（$r_{od}$）：越低越好，提高带负载能力，稳定输出信号。

9 可编程增益放大器（PGA）是如何实现增益控制的？

PGA通过调整反馈网络电阻值实现增益控制，具体方案如下：

  • 方案一：集成多路模拟开关切换固定电阻：
    利用CD4051等多路模拟开关，将不同阻值的固定电阻接入运放反馈回路（如反相放大器中，$G=-R_f/R_i$），通过单片机控制开关通断切换$R_f$，从而改变增益。优点是电路简单，缺点是模拟开关导通电阻会引入误差，需更多电阻时电路冗杂。
  • 方案二：数字电位器调整反馈电阻：
    采用AD526等数字电位器，通过串行/并行控制信号调整其电阻值，实现连续或步进式增益调节，精度更高，集成度更好。
  • 核心原理：增益$G$与反馈电阻$R_f$成正比（反相放大）或成反比（同相放大），通过程序控制电阻值即可精准调整增益。

10 模拟隔离放大器原理？其作用是什么？

原理：

模拟隔离放大器通过磁耦合或光耦合实现输入、输出电路的电气隔离，核心结构包括：

  1. 输入放大器：将输入信号（与信号源共地）放大并调制成交流信号（避免直流耦合的接地干扰）；
  2. 隔离耦合器件：采用高绝缘性能的变压器（磁耦合）或光耦（光耦合）传递交流信号，实现输入输出地的隔离；
  3. 输出放大器：将解调后的交流信号还原为直流信号并放大输出；
  4. 隔离电源：为输入放大器提供独立浮空电源，避免电源地与输出地的干扰。

作用：

  • 电气隔离：输入公共地与输出公共地之间绝缘（绝缘电阻可达$10^{12}\Omega$以上），有效抑制共模干扰和接地回路噪声；
  • 信号传递：在强电/弱电隔离、医疗设备（如心电监护）、工业控制（如PLC与传感器）等场景中，安全可靠地传递模拟信号。

11 简述集成开关电容滤波器滤波器滤波器的原理，通过调节什么参数改变截止频率？

原理：

开关电容滤波器利用高速开关切换电容器，等效为电阻电阻，替代传统RC滤波器。其核心是：

  • 电容$C$在时钟$\phi_1$（充电）和$\phi_2$（放电）控制下，周期性充放电，等效电阻$R_{eq}=T/C$（$T$为时钟周期）；
  • 通过电容的充放电电流模拟RC网络的滤波特性（如低通、高通），实现信号滤波。

调节截止频率的参数：

开关电容滤波器的截止频率$f_c$与时钟频率$f_s$（开关频率）成正比，与电容$C$成反比（$f_c \propto f_s/C$）。集成电路中电容$C$固定，因此通过调节时钟频率$ f_s$即可改变截止频率，实现可编程滤波。