今天大家解析聯發科技數字IC設計崗復合題部分。

17、【復合題】已知穩壓管的穩定電壓UZ為6V，最小穩定電流IZmin為5mA，最大穩定電流IZmax為40mA;輸入電壓Ui為15V，波動范圍為±10%;限流電阻R為200Ω。(20分)1)電路是否能空載?為什么?(10分)

2)作為穩壓電路的指標，負載電流IL的范圍為多少?(10分)

解析：本題目主要考察了模擬電路基礎中關于穩壓電路相關的計算

本題目是一種常見的關于穩壓電路計算的題目。首先介紹下穩壓管的特性。

加在二極管上的反向電壓如果超過二極管的承受能力，二極管就會擊穿損壞。但有一種二極管，它的正向特性與普通二極管相同，而反向特性卻比較特殊：當反向電壓加到一定程度時，雖然管子呈現擊穿狀態，通過較大電流，卻不損毀，并且這種現象的重復性很好。擁有這一特性的二極管即為穩壓二極管。穩壓二極管的穩定電壓是指穩壓管通過規定的測試電流時，能夠穩住穩壓管兩端的電壓值。

穩壓管穩定電流IZ是指：穩壓管的工作電壓等于穩定電壓時通過管子的所需最小電流，低于此值，無穩壓效果;高于此值，只要不超過最大工作電流IZM均可以正常工作，且電流越大，穩壓效果越好。

穩壓管的動態電阻是指：穩壓管兩端電壓變化量與相應電流變化量的比值。穩壓管穩壓性能的好壞，可以用它的動態電阻RZ來表示。穩壓管的反向特性曲線越陡，則動態電阻越小，穩定效果越好。在穩壓二極管穩壓電路中，穩壓電阻的作用之一就是限流，以保護穩壓管;其次是當輸出電壓或負載電流變化時，通過該電阻上電壓降的變化，取出誤差信號以調節穩壓管的工作電流，從而起到穩壓作用。

介紹完穩壓二極管的特性后，再回歸到本題的解析上來。

1)由于空載時穩壓管流過的最大電流為：

IDZmax = IRmax = (UImax - UZ)/R = 52.5mA > IZmax = 40mA

所以電路不能空載

2)根據IDZmin = (UImin-UZ)/R - ILmax，負載電流最大值為：

ILmax = (UImin-UZ)/R = 32.5mA

根據IDZmax = (UImax-UZ)/R - ILmin，負載電流最大值為：

ILmin = (UImax-UZ)/R = 12.5mA

所以，負載電流的范圍為12.5~32.5mA。

18、【復合題】某型號頻譜儀低噪為-165dBm/Hz，當RBW設為100KHz時，能否區分出幅度為-120dBm左右的單音信號?如希望準確測量此單音信號的幅度，同時希望盡量節約測試時間，RBW應如何設置?(2分)

解析：本題目主要考察了頻譜儀相關的使用

頻譜儀是一種常用的測試儀器，在測試芯片中會用到。首先解釋下什么是RBW，RBW是分辨率帶寬，也叫參考帶寬，表示測試的是多大帶寬的功率，如測試一GSM 2W干放滿功率單載波輸出時，RBW設為100KHz時測得30dBm，設為200KHz測得33dBm。

RBW代表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低帶寬差異，兩個不同頻率的信號帶寬如低于頻譜分析儀的RBW，此時該兩信號將重迭，難以分辨。較低的RBW固然有助于不同頻率信號的分辨與量測，低的RBW將濾除較高頻率的信號成分，導致信號顯示時產生失真，失真值與設定的RBW密切相關，較高的RBW固然有助于寬帶帶信號的偵測，將增加噪聲底層值(Noise Floor)，降低量測靈敏度，對于偵測低強度的信號易產生阻礙。

RBW實際上是頻譜儀內部濾波器的帶寬，設置它的大小，能決定是否能把兩個相鄰很近的信號分開，它的設置對測試結果是有影響的。只有設置RBW大于或等于工作帶寬時，讀數才準確，但是如果信號太弱，頻譜儀則無法分辨信號，此時即使RBW大于工作帶寬讀數也會不準。

下圖解釋了不同RBW對靈敏度的影響：

對于本題來說100KHz的RBW的噪聲：

Pn = -165dBm/Hz + 10log(100KHz/Hz) = -115dBm

-115dBm > -120dBm

因此無法準確測試。最多設置10KHz的RBW時，才可以勉強區分出來。

除了頻譜分析儀，常見得到儀器還有示波器、矢量分析儀，大家也可以對比了解一下，它們的特點如下圖所示：

審核編輯：湯梓紅