PCB面试题

一、4 层 PCB 设计专题

1. 4 层 PCB 中最利于信号完整性的经典层叠结构是?
  • 选项

    A. 顶层(信号)→内层 1(地)→内层 2(电源)→底层(信号)

    B. 顶层(电源)→内层 1(信号)→内层 2(信号)→底层(地)

    C. 顶层(信号)→内层 1(信号)→内层 2(地)→底层(电源)

    D. 顶层(地)→内层 1(信号)→内层 2(电源)→底层(信号)

  • 答案:A

  • 解析:该层叠让信号层紧邻地 / 电源层,可降低电磁干扰、减少信号反射,是保障信号完整性的经典方案。

  • 拓展设问:若产品对电源抗干扰要求极高,4 层 PCB 层叠是否需要调整?如何调整?

2. 4 层 PCB 设计中,为减少信号串扰,顶层与底层的信号线走向应?
  • 选项

    A. 保持平行

    B. 顶层水平、底层垂直(正交)

    C. 随意交叉

    D. 沿板边同向布线

  • 答案:B

  • 解析:正交走线可减少平行走线的电磁耦合,大幅降低层间信号串扰。

  • 拓展设问:除了正交走线,还有哪些 PCB 布线技巧能减少信号串扰?

3. 4 层 PCB 的地平面设计中,以下正确的做法是?
  • 选项

    A. 为方便布线,在地平面大面积开窗

    B. 保持地平面连续,避免被信号线割裂

    C. 数字地与模拟地分别独立不连接

    D. 地平面远离电源平面以减少干扰

  • 答案:B

  • 解析:连续的地平面能降低接地阻抗、抑制干扰;A(开窗)、C(地完全独立)、D(远离电源平面)均为错误操作。

  • 拓展设问:数字地与模拟地若需隔离,正确的处理方式是什么?

4. 4 层 PCB 中,IC 电源引脚的去耦电容布局核心要求是?
  • 选项

    A. 越大越好,放置在 PCB 边缘

    B. 靠近电源接口集中放置

    C. 0.1μF 电容紧邻 IC 电源引脚(≤3mm)

    D. 无需区分电容类型,随意摆放即可

  • 答案:C

  • 解析:去耦电容需紧邻 IC 电源引脚,才能快速抑制电源噪声;其他选项无法发挥去耦作用。

  • 拓展设问:去耦电容的容值选择与 IC 工作频率有什么关系?

5. 4 层 PCB 进行电源平面分割时,错误的操作是?
  • 选项

    A. 分割线宽度保留≥0.5mm

    B. 分割后的电源区域面积过小

    C. 避免分割线穿过敏感模拟电路区

    D. 同一电源层分割区域不超过 3 个

  • 答案:B

  • 解析:电源区域面积过小会增大电源阻抗,导致供电不稳定;其他选项均为正确操作。

  • 拓展设问:电源平面分割时,如何平衡 “布线便利性” 与 “电源稳定性”?

6. 4 层 PCB 中,USB 差分信号的布线关键要求是?
  • 选项

    A. 无需考虑长度差异

    B. 长度误差控制在 ±5mil 内

    C. 必须走在板边

    D. 可与其他信号线平行紧密布线

  • 答案:B

  • 解析:差分信号需严格长度匹配(误差≤±5mil),保证信号同步性;其他选项会破坏差分信号完整性。

  • 拓展设问:除了长度匹配,USB 差分信号布线还需注意哪些要求?

二、基础电路常识专题

17. 电感的核心特性是?
  • 选项

    A. 通交流、阻直流

    B. 通直流、阻交流

    C. 既通直流也通交流

    D. 既阻直流也阻交流

  • 答案:B

  • 解析:直流电流产生的磁场稳定,无感应电动势(通直流);交流电流磁场周期性变化,会产生反向感应电动势(阻交流)。

  • 拓展设问:电感 “阻交流” 的特性,在电路中可用于哪些功能模块?

18. 电路中 “短路” 指的是?
  • 选项

    A. 电路断开,无电流通过

    B. 电源正负极直接连通,电阻极小

    C. 元件接触不良

    D. 电流无法形成回路

  • 答案:B

  • 解析:短路是电源(或电路两点)直接连通、电阻趋近于 0 的状态,会导致电流急剧增大。

  • 拓展设问:电路短路时,串联的保险丝 / 断路器是如何保护电路的?

19. 理想电压源的内阻特性是?
  • 选项

    A. 内阻无穷大

    B. 内阻为 0

    C. 内阻随负载变化

    D. 内阻等于负载电阻

  • 答案:B

  • 解析:理想电压源内阻为 0,输出电压不受负载电流影响;实际电压源存在内阻。

  • 拓展设问:理想电流源的内阻特性是什么?与理想电压源有何区别?

20. 以下哪种属于直流电(DC)的特点?
  • 选项

    A. 电流大小和方向随时间周期性变化

    B. 电流大小和方向保持不变

    C. 频率为 50Hz

    D. 需通过变压器传输

  • 答案:B

  • 解析:直流电的核心特点是电流的大小、方向稳定;A/C/D 均是交流电的特性。

  • 拓展设问:生活中哪些设备是通过直流电供电的?如何将交流电转换为直流电?

13. 电路中电压的基本单位是?
  • 选项

    A. 安培(A)

    B. 伏特(V)

    C. 欧姆(Ω)

    D. 瓦特(W)

  • 答案:B

  • 解析:电压的基本单位是伏特;A 是电流单位,C 是电阻单位,D 是功率单位。

  • 拓展设问:电路中 “千伏(kV)”“毫伏(mV)” 与 “伏特(V)” 的换算关系是什么?

14. 欧姆定律的核心关系是?
  • 选项

    A. 电流与电压成正比,与电阻成反比

    B. 电流与电压成反比,与电阻成正比

    C. 电压与电阻成反比,与电流无关

    D. 电阻与电压成正比,与电流无关

  • 答案:A

  • 解析:欧姆定律公式为 (I = \frac{U}{R}),明确了电流、电压、电阻的核心关系。

  • 拓展设问:欧姆定律适用于所有电路吗?哪些电路不遵循欧姆定律?

15. 两个 5kΩ 电阻并联后的总电阻是?
  • 选项

    A. 2.5kΩ

    B. 5kΩ

    C. 10kΩ

    D. 15kΩ

  • 答案:A

  • 解析:并联电阻公式为 (R_{总} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2}),代入得 (\frac{5kΩ×5kΩ}{5kΩ+5kΩ} = 2.5kΩ)。

  • 拓展设问:若 3 个 5kΩ 电阻并联,总电阻是多少?

16. 电容在直流稳态电路中的表现是?
  • 选项

    A. 短路

    B. 开路

    C. 呈现固定电阻

    D. 消耗大量功率

  • 答案:B

  • 解析:直流稳态下,电容充电完成后无电流通过,等效为开路;短路是电容在高频交流下的特性。

  • 拓展设问:电容在交流电路中的阻抗与频率有什么关系?