2025年模电试卷题目和答案

2025年模电试卷题目和答案一、选择题（每题2分，共20分）1.某硅二极管正偏时测得两端电压为0.65V，若将正向电流增大一倍，此时二极管压降最接近（）A.0.5VB.0.6VC.0.68VD.0.75V2.某NPN型三极管电路中，测得IB=40μA，IC=2mA，IE=2.04mA，此时三极管工作在（）A.截止区B.放大区C.饱和区D.击穿区3.增强型PMOS管正常工作时，栅源电压UGS需满足（）A.UGS>UT（UT为开启电压，绝对值）B.UGS<UT（UT为负）C.UGS=0D.UGS>04.共集电极放大电路的主要特点是（）A.电压增益高，输入电阻小B.电压增益近似为1，输出电阻小C.电流增益低，输出电阻大D.频带窄，非线性失真小5.某放大电路引入电压并联负反馈后，其输入电阻和输出电阻的变化为（）A.输入电阻减小，输出电阻减小B.输入电阻增大，输出电阻增大C.输入电阻减小，输出电阻增大D.输入电阻增大，输出电阻减小6.差分放大电路中，若差模输入信号为10mV，共模输入信号为5mV，已知差模电压增益为80dB，共模抑制比KCMR为80dB，则输出电压约为（）A.8VB.0.8VC.80mVD.8mV7.集成运放构成的反相比例运算电路中，若反馈电阻Rf开路，输出电压将（）A.接近正电源电压B.接近负电源电压C.等于输入电压D.为零8.乙类互补对称功率放大电路中，交越失真产生的原因是（）A.电源电压过高B.三极管输入特性的死区电压C.负载电阻过小D.输入信号幅度过大9.串联型线性稳压电源中，调整管工作在（）A.截止区B.放大区C.饱和区D.击穿区10.某RC桥式正弦波振荡电路中，若RC串并联选频网络的谐振频率为f0，则放大电路的电压增益需满足（）A.|Av|≥3B.|Av|≤3C.|Av|≥1/3D.|Av|≤1/3二、填空题（每空1分，共15分）1.PN结外加反向电压时，空间电荷区宽度______，阻碍多数载流子的扩散运动。2.三极管实现电流放大的内部条件是发射区掺杂浓度______（填“高”或“低”），基区宽度______（填“宽”或“窄”）。3.场效应管是______（填“电压”或“电流”）控制型器件，其输入电阻比三极管______（填“高”或“低”）。4.放大电路的通频带是指______和______之间的频率范围。5.负反馈放大电路产生自激振荡的条件是______和______。6.差分放大电路抑制共模信号的能力由______决定，理想情况下共模输出电压为______。7.集成运放的两个重要特性是______和______（填“虚短”“虚断”或“虚地”）。8.开关型稳压电源的效率比线性稳压电源______（填“高”或“低”），主要原因是调整管工作在______状态。三、分析计算题（共55分）1.（10分）图1所示为二极管限幅电路，已知VD1、VD2为理想二极管，V1=3V，V2=5V，输入电压ui=10sinωt（V）。试画出输出电压uo的波形，并标注关键幅值。图1：二极管限幅电路（略）：输入ui经电阻R串联VD1（阳极接R，阴极接V1=3V）和VD2（阴极接R，阳极接V2=5V），输出uo取自二极管共接点与地之间。2.（12分）图2所示为分压式偏置共射放大电路，已知VCC=12V，RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，RE=2kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，三极管β=50，rbb’=200Ω，UBE=0.7V。试求：（1）静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ；（2）电压增益Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。图2：共射放大电路（略）：VCC通过RB1、RB2分压偏置基极，发射极接RE（无旁路电容），集电极接RC和RL并联。3.（12分）图3所示为双端输入-单端输出差分放大电路，已知VCC=VEE=12V，RB=1kΩ，RC=10kΩ，RE=10kΩ，三极管β=100，rbe=2kΩ，UBE=0.7V，忽略基极电流对RB的分流。试求：（1）差模电压增益Ad；（2）共模电压增益Ac；（3）共模抑制比KCMR（用分贝表示）。图3：差分放大电路（略）：两管基极分别接输入信号ui1、ui2，发射极通过RE接-VEE，集电极通过RC接VCC，输出取自T1集电极与地之间。4.（11分）图4所示为集成运放组成的运算电路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=10kΩ，R4=20kΩ，C=1μF，ui1=0.5V，ui2=1V。试求：（1）t=0时输出电压uo1的初始值；（2）t=1s时uo2的数值（设t=0时uo2=0）。图4：运算电路（略）：第一级运放A1构成加减运算电路（反相端接ui1经R1，同相端接ui2经R2和R3分压），输出uo1；第二级运放A2构成积分电路（输入为uo1，反馈电容C，电阻R4并联）。5.（10分）图5所示为乙类互补对称功率放大电路，已知VCC=24V，RL=8Ω，三极管饱和压降UCES=2V。试求：（1）最大输出功率Pom；（2）电源提供的平均功率PV；（3）三极管的最大管耗PTmax。图5：乙类功放电路（略）：NPN和PNP管对称，基极接输入信号，发射极接RL到地，集电极分别接+VCC和-VCC。四、设计题（共10分）设计一个由集成运放构成的反相比例运算电路，要求电压增益Av=-100，输入电阻Ri≥10kΩ，反馈电阻Rf≤1MΩ。画出电路原理图，标注各电阻参数（需考虑平衡电阻），并说明设计步骤。答案一、选择题1.C2.B3.B4.B5.A6.A7.A8.B9.B10.A二、填空题1.变宽2.高；窄3.电压；高4.上限截止频率；下限截止频率5.幅值条件|AF|=1；相位条件φA+φF=±(2n+1)π（n为整数）6.共模抑制比；零7.虚短；虚断8.高；开关三、分析计算题1.二极管限幅电路分析：当ui>V2=5V时，VD2导通（阳极接5V，阴极接ui，此时ui>5V，VD2反偏？需重新分析电路结构。正确分析：VD1阳极接ui，阴极接3V；VD2阴极接ui，阳极接5V。当ui>5V时，VD2阳极5V<ui，VD2反偏截止；VD1阴极3V<ui，VD1正偏导通，uo被钳位为3V。当3V<ui<5V时，VD1反偏（ui>3V但VD1阴极3V，阳极ui，正偏？需明确二极管接法。假设VD1为阳极接ui，阴极接3V，VD2为阴极接ui，阳极接5V，输出uo为两二极管共接点电压。当ui>5V时，VD2阳极5V<ui，VD2反偏；VD1阳极ui>3V，VD1正偏，uo=3V。当ui<3V时，VD1反偏，VD2阴极ui<5V，VD2正偏（阳极5V>ui），uo=5V。当3V≤ui≤5V时，两管均截止，uo=ui。因此输出波形为：ui>5V时uo=3V，ui<3V时uo=5V，中间线性段为ui。2.共射放大电路计算：（1）静态工作点：UBQ=(RB2/(RB1+RB2))VCC=(10/40)×12=3VUEQ=UBQ-UBE=3-0.7=2.3VIEQ=UEQ/RE=2.3/2=1.15mAICQ≈IEQ=1.15mAIBQ=ICQ/β=1.15/50=0.023mA=23μAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.15×(3+2)=12-5.75=6.25V（2）动态参数：rbe=rbb’+(1+β)(26mV/IEQ)=200+(51)(26/1.15)≈200+1153≈1353Ω≈1.35kΩAv=-β(RC∥RL)/rbe=-50×(3∥3)/1.35=-50×1.5/1.35≈-55.56Ri=RB1∥RB2∥rbe≈30∥10∥1.35≈1.23kΩRo=RC=3kΩ3.差分放大电路计算：（1）差模电压增益Ad：单端输出时Ad=-(β(RC∥RL))/(2(rbe+RB))（假设RL无穷大），本题输出单端，RL未标，按空载计算：Ad=-βRC/(2(rbe+RB))=-100×10/(2×(2+1))=-1000/6≈-166.67（2）共模电压增益Ac：Ac=-βRC/[(rbe+RB)+2(1+β)RE]≈-RC/[2RE]（因(1+β)RE>>rbe+RB）代入数值：Ac≈-10/(2×10)=-0.5（3）KCMR=|Ad/Ac|=166.67/0.5=333.34，转换为分贝：20lg333.34≈50.4dB4.运算电路分析：（1）A1为加减运算电路，反相端输入ui1经R1，同相端输入ui2经R2和R3分压（R2=20kΩ，R3=10kΩ，同相端电压u+=(R3/(R2+R3))ui2=(10/30)×1=1/3V）。根据虚短虚断，反相端电压u-=u+=1/3V，反相端电流：(ui1-u-)/R1=(u--uo1)/Rf（假设反馈电阻为Rf，题目中未标，原题中A1应为反相加法器，可能Rf=R1=10kΩ？需修正题目描述。假设A1为反相输入，R1=10kΩ接ui1，R2=20kΩ接ui2到同相端，R3=10kΩ接地，Rf=20kΩ反馈。则u+=(R3/(R2+R3))ui2=(10/30)×1=1/3V，u-=u+=1/3V，反相端电流：(ui1-u-)/R1+(0-u-)/Rf’=(u--uo1)/Rf（可能题目有误，正确应为反相加法：uo1=-[(Rf/R1)ui1+(Rf/R2)ui2]。假设Rf=20kΩ，R1=10kΩ，R2=20kΩ，则uo1=-[(20/10)×0.5+(20/20)×1]=-(1+1)=-2V。t=0时uo1初始值为-2V。（2）A2为积分电路，输入uo1=-2V，积分公式uo2=-(1/(R4C))∫uo1dt+uo2(0)。R4=20kΩ=20×10³Ω，C=1μF=1×10^-6F，时间常数τ=R4C=0.02s。t=1s时，uo2=-(1/(20×10³×1×10^-6))×(-2)×1+0=(1/0.02)×2=50×2=100V（超过电源电压，实际受运放输出限幅，但题目假设线性工作）。5.乙类功放计算：（1）最大输出功率Pom=(VCC-UCES)²/(2RL)=(24-2)²/(2×8)=484/16=30.25W（2）电源平均功率PV=(2/π)(VCC(VCC-UCES))/RL=(2/π)(24×22)/8≈(2/3.14)×66≈42.04W（3）最大管耗PTmax≈0.2Pom=0.2×30.25=6