← 大疆FPGA逻辑岗B卷(19.08.06)

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下图所示环形振荡器,单个反相器延时为3us,稳定震荡后,输出的周期信号频率为多少?

A 60us B 15us C 20us D 30us
题目配图 题目配图
单选题 中等 笔试真题单选

参考答案

正确答案:D 30us 环形振荡器由奇数个反相器首尾相连构成,稳定振荡的条件是环路总相位延时为180°的奇数倍,且满足幅度条件。振荡周期等于所有反相器延时之和的两倍,即T = 2 × N × t_pd,其中N为反相器个数(奇数),t_pd为单个反相器的延时。本题中,单个反相器延时t_pd = 3us,常见三级反相器环的周期为2×3×3=18us,但选项中无此值;五级反相器环的周期为2×5×3=30us,对应选项D。若为七级则周期42us,同样不匹配。由于题目未给出具体级数,但根据选项常见考法,通常默认为五级环形振荡器。此外,注意环形振荡器输出波形为近似方波,频率由环路的传播延时决定,与电源电压、工艺等无关。易错点:误将周期算成N×t_pd(如15us)或忽略乘以2(如3×3=9us),错选A(60us)可能是误以为周期为2×N×t_pd但N=10或误解为10级。正确计算应为2×奇数×3,匹配30us。

涉及知识点

  • 环形振荡器的振荡条件
  • 振荡周期公式T=2×N×t_pd
  • 奇数级反相器环的必要性
  • 单级反相器延时与总延时关系
  • 频率与周期的换算
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