2026年电子工程设计专业知识复习题

2026年电子工程设计专业知识复习题一、单项选择题（共10题，每题2分，合计20分）1.在高频电路设计中，为了减少信号反射，输入端通常需要匹配电阻。以下哪种电阻值最常用作50Ω系统的阻抗匹配？A.25ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω2.在设计电源电路时，选择电容器的ESR（等效串联电阻）需要考虑哪些因素？A.充电速度B.效率C.稳定性D.以上都是3.在数字电路中，以下哪种逻辑门是“与非”门功能的实现方式？A.与门后接非门B.或门后接非门C.与或非门D.异或门4.在射频电路中，常用的传输线类型是？A.双绞线B.同轴电缆C.微带线D.以上都是5.在设计嵌入式系统时，选择ARMCortex-M系列MCU的原因是什么？A.低功耗B.高性能C.成本低D.以上都是6.在模拟电路中，运算放大器的闭环增益主要由什么决定？A.开环增益B.反馈电阻比值C.输入失调电压D.输出阻抗7.在设计PCB时，为了减少EMI（电磁干扰），以下哪种方法最有效？A.减小走线长度B.使用地平面C.增加电容滤波D.以上都是8.在设计无线通信模块时，常用的调制方式是？A.FSKB.QAMC.PSKD.以上都是9.在高速数字电路中，信号完整性问题通常由什么引起？A.延迟不匹配B.串扰C.过冲D.以上都是10.在设计传感器接口电路时，选择ADC（模数转换器）需要考虑哪些因素？A.分辨率B.转换速率C.功耗D.以上都是二、多项选择题（共5题，每题3分，合计15分）1.在设计电源管理电路时，常用的滤波方法包括哪些？A.LC滤波B.RC滤波C.超级电容滤波D.磁珠滤波2.在射频电路中，影响信号传输损耗的因素有哪些？A.频率B.传输线长度C.材料损耗D.匹配电阻3.在设计嵌入式系统时，选择RTOS（实时操作系统）的原因是什么？A.可靠性B.实时性C.开源免费D.系统资源占用低4.在模拟电路中，运算放大器的常用应用包括哪些？A.电压跟随器B.反相放大器C.加法器D.滤波器5.在设计PCB时，为了提高信号完整性，以下哪些方法是有效的？A.使用差分走线B.控制阻抗匹配C.减小过孔数量D.使用多层板三、简答题（共5题，每题5分，合计25分）1.简述高速数字电路设计中，如何减少信号反射？2.简述电源电路中，LC滤波的原理和优缺点。3.简述射频电路中，微带线的设计要点。4.简述嵌入式系统中，RTOS与裸机程序的优缺点对比。5.简述PCB设计中，如何减少电磁干扰（EMI）？四、计算题（共3题，每题10分，合计30分）1.已知一个运算放大器的开环增益为100dB，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ。计算闭环增益。2.一个50Ω的传输线，其特性阻抗为50Ω，信号频率为1GHz。计算信号传输延迟（假设传输线长度为10cm）。3.一个ADC的分辨率为12位，参考电压为5V。计算其最小可分辨电压。五、设计题（共2题，每题15分，合计30分）1.设计一个简单的5V电源电路，要求输出电流为1A，并说明滤波方法的选择依据。2.设计一个基于STM32的简单无线通信模块，要求支持FSK调制，并说明关键元器件的选择。答案与解析一、单项选择题1.B解析：50Ω系统是射频和微波电路中最常用的阻抗匹配标准，减少信号反射。2.D解析：ESR影响电容器的充放电速度、效率和稳定性，因此需综合考虑。3.A解析：“与非”门逻辑是先与后非，即与门输出再接非门。4.C解析：微带线是射频电路中最常用的传输线类型，适用于高频信号传输。5.D解析：ARMCortex-M系列MCU具有低功耗、高性能和低成本的特点，适合嵌入式系统。6.B解析：闭环增益主要由反馈电阻比值决定，即G=1+(Rf/Ri)。7.D解析：减少走线长度、使用地平面和增加电容滤波都能有效减少EMI。8.D解析：FSK、QAM和PSK都是常用的无线通信调制方式。9.D解析：高速数字电路的信号完整性问题受延迟不匹配、串扰和过冲等多种因素影响。10.D解析：选择ADC需考虑分辨率、转换速率和功耗等因素。二、多项选择题1.A、B、C、D解析：LC滤波、RC滤波、超级电容滤波和磁珠滤波都是常用的电源滤波方法。2.A、B、C、D解析：频率、传输线长度、材料损耗和匹配电阻都会影响射频信号传输损耗。3.A、B、D解析：RTOS具有可靠性、实时性和低资源占用特点，适合嵌入式系统。4.A、B、C、D解析：运算放大器可用于电压跟随器、反相放大器、加法器和滤波器等电路。5.A、B、D解析：差分走线、阻抗匹配和多层板设计能提高信号完整性。三、简答题1.减少信号反射的方法-使用终端匹配电阻（如50Ω）-控制走线长度（小于信号波长的1/10）-使用阻抗匹配设计2.LC滤波的原理和优缺点-原理：利用电感和电容的谐振特性滤除噪声-优点：滤波效果好，适用于高频电路-缺点：体积大，成本高3.微带线的设计要点-控制介质厚度和损耗角正切-保证特性阻抗匹配（如50Ω）-避免过孔和锐角走线4.RTOS与裸机程序的对比-RTOS：任务调度灵活，实时性高，但资源占用大-裸机：简单高效，资源占用低，但调试复杂5.减少EMI的方法-使用地平面和屏蔽罩-减小走线环路面积-增加滤波电容四、计算题1.闭环增益计算G=1+(Rf/Ri)=1+(100kΩ/10kΩ)=11闭环增益为11（或20.8dB）2.传输延迟计算传输延迟τ=传输线长度/速度=10cm/(3×10^8m/s×√εr)（假设εr为1，则τ≈3.33pS）3.最小可分辨电压Vmin=Vref/(2^12-1)=5V/4095≈1.22mV五、设计题1.5V电源电路设计-元器件：LM2596稳压器、10uF电容（输入滤波）、100uF电容（输出滤波）-选择依据：LM2596效率高，输