2025年模电笔试题及答案

2025年模电笔试题及答案一、单项选择题（每题3分，共24分）1.某硅二极管在25℃时导通压降为0.7V，当温度升高至55℃时，其导通压降最接近以下哪个值？（）A.0.62VB.0.7VC.0.78VD.0.85V2.测得某NPN型三极管三个电极的电位分别为：UBE=0.7V，UCE=3V，则该三极管工作在（）。A.截止区B.放大区C.饱和区D.击穿区3.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、输出电阻大B.电压增益近似为1、输入电阻大、输出电阻小C.电压增益高、输入电阻大、输出电阻小D.电压增益近似为1、输入电阻小、输出电阻大4.某放大电路引入电压串联负反馈后，其性能变化正确的是（）。A.输入电阻减小，输出电阻增大B.输入电阻增大，输出电阻减小C.输入电阻和输出电阻均减小D.输入电阻和输出电阻均增大5.差分放大电路抑制零点漂移的主要原因是（）。A.采用双电源供电B.电路参数对称C.发射极接大电阻D.输出端接负载电阻6.集成运放构成的反相比例运算电路中，若输入电阻为R1，反馈电阻为Rf，则闭环电压增益Avf=（）。A.Rf/R1B.-Rf/R1C.1+Rf/R1D.-(1+Rf/R1)7.乙类互补对称功率放大电路的最大效率约为（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%8.设计RC桥式正弦波振荡电路时，为了满足起振条件，放大电路的电压增益应至少为（）。A.1B.2C.3D.4二、填空题（每空2分，共20分）1.半导体二极管的正向伏安特性曲线随温度升高会向______（左/右）移动，反向饱和电流随温度升高而______（增大/减小）。2.三极管实现电流放大的内部条件是：发射区掺杂浓度______（高/低），基区______（厚/薄）且掺杂浓度低。3.放大电路的通频带是指______和______之间的频率范围。4.负反馈放大电路产生自激振荡的条件是______和______。5.集成运放的两个重要输入特性是______和______（理想情况下）。三、分析题（共20分）1.（10分）电路如图1所示，二极管D1、D2均为硅管（导通压降0.7V），输入电压ui=10sinωt（V）。试画出输出电压uo的波形（要求标注关键幅值），并说明D1、D2的作用。图1：输入ui经D1（阳极接ui，阴极接R1）和D2（阴极接ui，阳极接R1）并联后，R1另一端接地，uo从R1两端取出。2.（10分）图2所示为某共射放大电路的直流通路，已知VCC=12V，RB=560kΩ，RC=3kΩ，三极管β=100，UBE=0.7V。（1）计算静态工作点Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）若实测UCEQ=12V，说明电路可能出现的故障。四、计算题（共30分）1.（10分）某阻容耦合共射放大电路的中频电压增益为40dB，上限频率fH=100kHz，下限频率fL=100Hz。试求：（1）中频电压增益的数值；（2）当输入信号频率f=100kHz时，电压增益的幅值和相位；（3）当输入信号频率f=10Hz时，电压增益的幅值（以dB表示）。2.（10分）图3所示为差分放大电路，已知VCC=VEE=12V，RC=10kΩ，RE=10kΩ，三极管β=80，rbe=2kΩ，ui1=10mV，ui2=6mV。（1）计算差模输入电压uid和共模输入电压uic；（2）计算差模电压增益Ad和共模电压增益Ac（忽略共模反馈电阻的影响）；（3）计算输出电压uo。3.（10分）图4所示为集成运放构成的积分电路，已知R=100kΩ，C=0.1μF，运放最大输出电压±12V，输入电压ui=0.5V（直流）。（1）写出输出电压uo与输入电压ui的关系式；（2）计算输入信号作用10s后，输出电压uo的值；（3）若输入电压改为ui=0.5sinωt（V），定性说明输出电压的波形特点。五、设计题（6分）设计一个单管共射放大电路，要求：电压增益|Av|≥50，输入电阻Ri≥2kΩ，输出电阻Ro≤3kΩ，采用+12V单电源供电。已知三极管β=100，UBE=0.7V，rbe≈200Ω+(1+β)26mV/ICQ（ICQ单位为mA）。要求：（1）画出电路原理图（标出主要元件符号）；（2）计算基极偏置电阻RB、集电极电阻RC的取值（取标称值）。答案一、单项选择题1.A（硅二极管导通压降温度系数约为-2mV/℃，30℃变化时压降减少0.06V，0.7-0.06=0.64V，接近0.62V）2.B（UBE=0.7V>0.5V，UCE=3V>UBE，三极管处于放大区）3.B（共集电路电压跟随，输入电阻大，输出电阻小）4.B（电压负反馈减小输出电阻，串联负反馈增大输入电阻）5.B（电路对称时，两管漂移相互抵消）6.B（反相比例运算公式Avf=-Rf/R1）7.C（乙类功放理想效率为π/4≈78.5%）8.C（RC桥式振荡需满足|AF|≥3，其中F=1/3，故A≥3）二、填空题1.左；增大2.高；薄3.下限频率fL；上限频率fH4.幅值条件|AF|=1；相位条件φA+φF=±(2n+1)π（n为整数）5.虚短（u+=u-）；虚断（i+=i-=0）三、分析题1.输出波形：当ui>0.7V时，D1导通，D2截止，uo=ui-0.7V；当ui<-0.7V时，D2导通，D1截止，uo=ui+0.7V；当-0.7V≤ui≤0.7V时，两管均截止，uo=0。波形为正弦波被限幅在±0.7V之间的部分，峰值为±(10-0.7)=±9.3V（当ui>0.7V时）和±(10-0.7)=±9.3V（当ui<-0.7V时），中间0V平台。D1、D2的作用是双向限幅，保护后级电路免受过高电压冲击。2.（1）IBQ=(VCC-UBE)/RB=(12-0.7)/560k≈0.0202mA=20.2μA；ICQ=βIBQ=100×0.0202≈2.02mA；UCEQ=VCC-ICQRC=12-2.02×3≈5.94V。（2）UCEQ=12V说明三极管截止（ICQ≈0），可能故障：RB开路（无基极电流）或三极管发射结开路（BE极断开）。四、计算题1.（1）中频增益Avm=10^(40/20)=100；（2）f=fH时，增益幅值为Avm/√2≈70.7，相位为-135°（中频相位-180°，上限频率处附加相位-45°）；（3）f=fL=10Hz时，增益幅值为Avm/√2≈70.7，对应分贝值20lg(70.7)=40-3=37dB。2.（1）uid=ui1-ui2=10-6=4mV；uic=(ui1+ui2)/2=(10+6)/2=8mV；（2）差模增益Ad=-βRC/(2rbe)=-80×10k/(2×2k)=-200；共模增益Ac=-βRC/[2(1+β)RE]≈-RC/(2RE)=-10k/(2×10k)=-0.5（忽略βRE>>rbe时）；（3）uo=Ad×uid+Ac×uic=-200×4mV+(-0.5)×8mV=-800mV-4mV=-804mV。3.（1）uo=-1/(RC)∫uidt+uo(0)（设初始值为0），即uo=-1/(100k×0.1μ)∫0.5dt=-100∫0.5dt=-50t（V）；（2）t=10s时，uo=-50×10=-500V，但运放最大输出±12V，故实际uo=-12V（进入饱和）；（3）输入为正弦波时，积分电路输出为余弦波（相位滞后90°），幅值与频率成反比（uo=-1/(RCω)×0.5cosωt）。五、设计题（1）电路原理图：+12V电源经RB接三极管基极，发射极接地（共射组态），集电极经RC接电源，输入信号经耦合电容接基极，输出信号经耦合电容接集电极（标注VCC、RB、RC、C1、C2、三极管符号）。（2）设计步骤：①输入电阻Ri≈rbe≥2kΩ，rbe=200Ω+(1+β)26mV/ICQ≥2000Ω，代入β=100得：200+101×26/ICQ≥2000→101×26/ICQ≥1800→ICQ≤(101×26)/1800≈1.46mA。②电压增益|Av|=βRC/rbe≥50，取ICQ=1.5mA（接近计算值），则rbe=200+101×26/1.5≈200+1745≈1945Ω≈2kΩ（满足Ri≥2kΩ）。|Av|=100×RC/2k≥50→RC≥1kΩ。③静态工作点UCEQ