2026年科大讯飞硬件工程师笔试技术试题及参考答案

2026年科大讯飞硬件工程师笔试技术试题及参考答案一、选择题（共10题，每题2分，计20分）注：下列每题均有唯一正确答案。1.在射频电路设计中，为了减少信号反射，常采用哪种匹配技术？A.负载牵引法B.传输线理论C.矩形波导匹配D.共轭匹配法2.CMOS工艺中，降低功耗的主要途径是减小哪个参数？A.跨导（gm）B.阈值电压（Vth）C.输出阻抗D.互电容（Cox）3.在高速数字电路中，信号完整性问题的主要原因是？A.电源噪声B.延迟不匹配C.电磁干扰（EMI）D.信号衰减4.以下哪种器件适合用于高速数据传输的差分信号线路？A.电阻器B.传输线变压器C.电阻分压网络D.LC滤波器5.在蓝牙5.2技术中，LEAudio的核心优势是什么？A.提高传输速率B.增加连接距离C.支持多流音频传输D.降低功耗6.热成像传感器中，以下哪种技术能提高分辨率？A.增加红外滤光片B.提高像元填充率C.降低工作温度D.增加扫描频率7.在FPGA设计中，以下哪种资源通常用于实现时序约束？A.LUT（查找表）B.BRAM（块RAM）C.DSP（数字信号处理器）D.FF（触发器）8.在电源完整性（PI）设计中，地平面分割的主要目的是？A.减小阻抗B.提高信号传输质量C.防止噪声耦合D.增加电源容量9.以下哪种封装形式适合高功率LED驱动器？A.QFNB.BGAC.DFND.SOP10.在射频前端设计中，LNA（低噪声放大器）的关键性能指标是？A.增益B.噪声系数C.输出功率D.阻抗匹配二、填空题（共5题，每空1分，计10分）注：请将正确答案填入横线上。1.在PCB设计中，高速信号线布线时应优先考虑______原则，以减少信号反射和串扰。答案：阻抗匹配2.模拟电路中，运算放大器的闭环增益主要由______和反馈网络决定。答案：开环增益3.蓝牙5.3引入的LEAudio技术中，LC3编码算法属于______编码，能显著降低音频传输带宽。答案：低码率4.热成像传感器中，非均匀性校正（NUC）是为了消除______对成像质量的影响。答案：探测器响应差异5.在电源分配网络（PDN）设计中，去耦电容的主要作用是提供______瞬态电流。答案：高频三、简答题（共4题，每题5分，计20分）1.简述差分信号传输的原理及其在高速电路中的应用优势。答案：差分信号传输是指用一对信号线（如A和B）同时传输相位相反的信号（A和B），接收端通过比较两路信号的差值来解调信息。其优势包括：-抗共模干扰能力强：外界噪声同时影响两路信号，但在差分接收端会被抵消。-阻抗匹配易实现：通常采用100Ω差分阻抗，简化布线设计。-减少EMI：单端信号辐射较小，适合高速传输场景（如USB、以太网）。2.解释什么是电源完整性（PI）设计，并列举三种常见的PI问题。答案：电源完整性设计是指确保电路板上的电源和地网络能够稳定、低噪声地为芯片供电。常见PI问题包括：-电源噪声（噪声尖峰）：导致逻辑翻转错误；-地弹（GroundBounce）：地电压波动影响信号时序；-延迟不匹配：不同路径的电源阻抗差异导致信号失真。3.热成像传感器中，非均匀性校正（NUC）的目的是什么？简述其实现方法。答案：NUC的目的是消除探测器像元响应不一致性对成像质量的影响，确保输出图像均匀。实现方法通常包括：-预设黑体温度，测量各像元响应差异；-通过查找表（LUT）或算法调整每个像元的输出值，使整体响应一致。4.在射频电路设计中，如何减少互调失真（IMD）？答案：互调失真是多个信号同时通过非线性器件时产生杂散频率的现象。减少方法包括：-提高线性度：选用高线性度器件（如LNA）；-优化匹配网络：减小输入/输出阻抗失配；-隔离干扰信号：增加滤波器或使用独立通道。四、计算题（共2题，每题10分，计20分）1.已知某运放的开环增益Aol=100dB，反馈网络由一个10kΩ电阻和一个100pF电容构成。求闭环增益Av及带宽（假设单位增益频率funity=10MHz）。答案：-闭环增益Av=Aol/(1+Aolβ)，其中β=1/(1+jωRC)：Aol=10^5，β≈1-jωRC（ω=2πf）：Av≈1+(10^5100pF/10kΩ)=1+10=11（即20.2dB）；-带宽：单位增益频率funity=10MHz，带宽与Av成反比，实际带宽≈10MHz/11≈909kHz。2.某LNA的噪声系数NF=5dB，输入信号功率Pin=1μW，接收机灵敏度Sensitivity=1pW。求该LNA的噪声等效温度（NETD）？（假设温度T0=300K，k=1.38×10^-23J/K）。答案：-NF=5dB转换为线性值：NF_linear=10^(5/10)≈3.16；-热噪声功率P_noise=kT0BNF_linear，其中B为带宽（假设B=1MHz）：P_noise≈1.38×10^-2330010^63.16≈1.3×10^-14W；-NETD=P_noise/S/N≈1.3×10^-14W/(1μW-1.3×10^-14W)≈1.3K。五、论述题（共1题，计30分）注：请结合实际案例或技术细节展开论述。论述题：在智能硬件产品（如智能音箱、可穿戴设备）的射频设计中，如何平衡功耗、性能和成本？请从天线设计、射频芯片选型及电源管理三个方面进行阐述。参考答案：智能硬件的射频设计需在功耗、性能和成本间取得平衡，具体策略如下：1.天线设计：-选择高效率天线（如FPC天线或陶瓷天线），减少发射损耗；-采用分频设计（如2.4GHz/5GHz双频段切换），降低不必要的功耗；-通过仿真优化天线尺寸和布局，减少材料成本（如可穿戴设备需柔性设计）。2.射频芯片选型：-优先选用低功耗LNA和PA（功率放大器），如TI的Afe1374支持动态功耗调节；-采用集成度高的SoC方案（如Nordic的nRF系列），减少外围器件数量，降低BOM成本；-对蓝牙LEAudio等新技术的支持需权衡性能与功耗（如LC3编码能降低80%带宽需求）。3.电源管理：-设计多级电源域（如LDO+DC-DC），优化电压分配（如模拟电路用1.8V，数字电路用0.9V）；-加入智能电源门控（如AMS的AS3645），按需开关射频模块；-使用能量收集技术（如太阳能