问题一
答案一
二极管最关键的特性就是 "单向导电性"------ 正向导通（电流从正极流负极）、反向截止，这是所有二极管应用的基础
问题二 
答案二
问题三 
答案三
各电路对应的门电路解析
(a) 电路：或门电路
- 原理：采用二极管并联结构，当输入 A、B 中任意一个为高电平（+5V）时，对应的二极管导通，输出 F 被钳位在高电平；仅当 A、B 均为低电平时，二极管截止，输出 F 为低电平。
- 逻辑关系：\(F = A + B\)，符合 "或门" 的逻辑特性（有 1 出 1，全 0 出 0）。
(b) 电路：与门电路
- 原理：采用二极管串联结构，仅当输入 A、B 均为高电平（+5V）时，两个二极管均导通，输出 F 为高电平；若任意一个输入为低电平，对应的二极管截止，输出 F 被钳位在低电平。
- 逻辑关系：\(F = A \cdot B\)，符合 "与门" 的逻辑特性（全 1 出 1，有 0 出 0）。
(c) 电路：非门电路（反相器）
- 原理：采用三极管共射结构，当输入 A 为高电平时，三极管导通，输出 F 被拉低为低电平；当输入 A 为低电平时，三极管截止，输出 F 经上拉电阻接 + 5V 为高电平。
- 逻辑关系：\(F = \overline{A}\)，符合 "非门" 的逻辑特性（输入与输出相反）。
4. 直流电源防反接保护电路
方案：二极管串联防反接电路
- 电路：在直流电源正极与负载之间串联一个整流二极管（如 1N5408）。
- 原理：电源正接时，二极管正向导通，负载正常供电；电源反接时，二极管反向截止，负载无电流，实现防反接。
5. 简述 MCU 最小系统包括哪几部分电路？
MCU 最小系统包括：
- 电源电路（含滤波）；
- 复位电路；
- 时钟电路（外部晶振 / 内部振荡器）；
- 下载 / 调试接口电路。
6. 画出 MCU 开漏输出、推挽输出、浮空输入的 GPIO 端口电路
- 开漏输出：MCU 内部 N 沟道 MOS 管漏极引出，外部接电源上拉电阻；
- 推挽输出：MCU 内部 N/P 沟道 MOS 管并联，直接输出高 / 低电平；
- 浮空输入：MCU 引脚直接接输入缓冲器，无内部上下拉电阻。
7. 画出 MCU 的高电平复位和低电平复位电路，并画出波形图
- 高电平复位：复位引脚经电阻接电源、并联电容接地；上电时引脚为高电平（复位），电容充满后为低电平（启动）；
- 低电平复位：复位引脚经电阻接地、并联电容接电源；上电时引脚为低电平（复位），电容充满后为高电平（启动）；
- 波形：高电平复位波形为 "上电高电平→延时后低电平"；低电平复位波形为 "上电低电平→延时后高电平"。
8. 画出 MCU 的 LED 高电平驱动和低电平驱动电路，并分析两种电路的优缺点
- 高电平驱动：MCU 引脚→限流电阻→LED→地；优点：电路简单；缺点：MCU 引脚默认高电平时 LED 误亮；
- 低电平驱动：电源→限流电阻→LED→MCU 引脚；优点：无默认误亮；缺点：依赖 MCU 灌电流能力。
9. 画出 MCU 的 NPN 三极管及 PNP 三极管驱动 12V 直流电机电路
- NPN 驱动：MCU→电阻→NPN 基极，NPN 集电极→电机→12V 电源，NPN 发射极→地；
- PNP 驱动：MCU→电阻→PNP 基极，PNP 发射极→12V 电源，PNP 集电极→电机→地。
10. 单 GPIO（带 ADC）实现 10 键键盘电路
电路原理 ：利用电阻分压网络，每个按键对应不同的分压电阻，按下按键时 ADC 采集不同电压值，区分按键。
- 电路结构：
- MCU 的 ADC 引脚接电阻分压链（1 个上拉电阻 + 9 个串联分压电阻），10 个按键分别并联在分压电阻两端；
- 上拉电阻（如 10kΩ）接 MCU 电源（3.3V），分压链末端接地；
- 每个按键并联在不同分压电阻两端，按下后改变 ADC 引脚的分压值。
- 工作逻辑：按下不同按键，ADC 采集到的电压值不同（如 10 个按键对应 10 个不同电压区间），MCU 通过判断电压值识别按键。
11. NMOS+PMOS 组成的 H 桥电路及电流采样
H 桥电路结构：
- 4 个 MOS 管：2 个 NMOS（下桥臂）、2 个 PMOS（上桥臂），组成 H 形结构；
- 连接方式：
- PMOS（上桥臂）源极接电源（如 12V），漏极接电机一端；
- NMOS（下桥臂）漏极接电机另一端，源极接地；
- 另一组 PMOS/NMOS 对应电机另一端，实现电机正 / 反转控制。
- 电流采样：在 H 桥的下桥臂 NMOS 源极与地之间串联采样电阻（如 0.1Ω），通过 ADC 采集采样电阻两端电压，换算得到电机电流(I = V/R)。
12. 模拟电压 Vadc 转 Vo（Vadc=Vo）的电路
电路方案 ：采用电压跟随器（运放同相放大电路），增益为 1，实现电压无失真转换。
- 电路结构：
- 运放同相输入端接模拟电压 Vadc；
- 运放反相输入端接运放输出端（电压跟随）；
- 运放输出端即为 Vo。
- 原理：电压跟随器的电压增益为 1，输入阻抗高、输出阻抗低，可实现 (Vo = Vadc)，同时隔离前后级电路的影响。
问题十三
答案十三
问题十四
答案十四
问题十五
答案十五
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