每日复习 — 2026-05-03

本质与导读

自动生成 | 3 道复习题 + 2 个核心要点 | 来自 20 页知识中心

复习题

1. LTspice 的 .step + .meas 组合能做什么?

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来自 电路仿真工具(Circuit Simulation)

引用补充

.step 参数扫描 + .meas 自动测量是 LTspice 的自动化利器。例子:扫描 Buck 的栅极电阻 R_G = 5/10/22/47 Ω,对比效率。.step param Rg list 5 10 22 47 指示 LTspice 运行 4 次仿真,每次用不同的 Rg 值。.meas TRAN Pin AVG -V(vin)*I(Vin) FROM 90u TO 100u、.meas TRAN Pout AVG V(vout)I(Rload) FROM 90u TO 100u、.meas TRAN Eff param (100Pout/Pin) 在每次仿真完自动计算效率。一次运行得到 4 条效率曲线,可视化对比选择最佳 R_G。结合 PyLTspice(Python 接口)可以做更复杂的自动化:批量修改网表、运行 Monte Carlo、Python 读 .raw 文件后处理。非常适合参数优化和良率分析。


2. GaN HEMT 的 2DEG 沟道和 MOSFET 的反型层有什么本质区别?

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来自 半导体器件物理

MOSFET 的沟道是反型层——用栅…

MOSFET 的沟道是反型层——用栅极电场把 P 型衬底表面'反型'成 N 型(强依赖 V_GS),载流子来自掺杂的少数载流子,受掺杂散射限制,迁移率低。GaN HEMT 的沟道是 2DEG(二维电子气)——来自 AlGaN/GaN 异质结界面的压电和自发极化束缚的电子(不是掺杂来的),浓度 ~10^13 cm⁻²,没有掺杂散射,迁移率可达 2000 cm²/V·s(比 Si 的 1450 还高)。代价:V_GS,max 只有 ±7V(p-GaN 栅),极易击穿栅氧;V_DSS 上限 ~650V;动态 R_DS(on) 随开通历史变化。


3. Y 电容为什么必须用安规认证的?

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来自 EMC 与绝缘配合

Y 电容连接在 L/N 到 PE(大…

Y 电容连接在 L/N 到 PE(大地)之间,给共模电流提供回路。失效模式风险:如果短路失效,地线会带电(L 或 N 直接接到 PE)→ 用户触电。所以 Class Y 电容必须专门设计:失效行为要求必须开路,不能短路——通过 UL/IEC 60384-14 认证。普通 MLCC(X7R、NPO 等)的失效模式可能是短路,绝对不能代替 Y 电容用在这个位置。Y 电容的容量还受限:IEC 60950/62368 规定消费设备的最大对地泄漏电流 < 3.5 mA,所以 Y 电容通常 < 4.7 nF。X 电容(连在 L-N 之间)失效短路只会烧熔丝不会电击,可以相对自由选型。


核心要点速览

FPGA 与数字设计 — 数字控制的三类延迟怎么算?对控制带宽有什么影响?

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三类延迟:(1) AD 采样保持延迟…

三类延迟:(1) AD 采样保持延迟 ~0.5·T_s;(2) 计算延迟 ~最多 1·T_s;(3) PWM 同步延迟 ~最多 0.5·T_s(等到下一个 PWM 更新点)。合计最坏 ~2·T_s。相位滞后公式:φ = 2π·f·t。示例:T_s = 100 μs(10 kHz 开关频率),控制带宽 1 kHz。单个 T_s 延迟在 1 kHz 处的相位滞后 = 2π × 1k × 100μ = 36°。2 个 T_s = 72°。影响:直接吃掉闭环相位裕度。目标 PM = 60° → 数字控制器还需要额外提供 72° 的相位提升,否则整个环路就不稳定。工程准则:采样率 f_s ≥ 10 × 控制带宽(否则相位裕度被吃光)。提高控制带宽需要同时提高采样率。


ADC 与混合信号设计 — ENOB 为什么是 ADC 的'真相'?

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标称位数是广告,ENOB 是实际

标称位数是广告,ENOB 是实际。公式:ENOB = (SINAD − 1.76) / 6.02。SINAD 综合了 SNR(量化噪声 + 本底噪声)和 THD(谐波失真),反映 ADC 对正弦波输入的真实响应。例:某 16 位 SAR ADC 实测 SNR = 88 dB、THD = −95 dB → SINAD = 87.4 dB → ENOB = 14.2 bit。实际只能做到 14.2 位精度,剩下 1.8 位被噪声和失真吃掉。对设计者:永远用 ENOB,不要用标称位数。标称 16 位但 ENOB = 14 位的 ADC,系统精度只到 14 位。静态指标(DNL/INL)反映 DC 非线性,动态指标(ENOB/SFDR)反映 AC 处理能力,两者不可互相替代。