2025年大学模电试题和答案

2025年大学模电试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1.电路如图1所示，已知硅二极管D1导通压降为0.7V，D2为理想二极管。当输入电压ui=5V时，输出电压uo为（）。A.4.3VB.5VC.0VD.0.7V2.某NPN型三极管放大电路中，测得三个电极电位分别为：UE=2V，UB=2.7V，UC=5V，则该三极管工作在（）。A.截止区B.饱和区C.放大区D.击穿区3.共射极放大电路中，若仅增大集电极电阻RC，则电压放大倍数|Au|将（），输出电阻Ro将（）。A.增大，增大B.增大，减小C.减小，增大D.减小，减小4.某放大电路的通频带为10Hz~100kHz，当输入信号频率为150kHz时，输出信号与输入信号的相位差约为（）。A.-45°B.-90°C.-135°D.-180°5.引入电压串联负反馈后，放大电路的输入电阻Ri和输出电阻Ro的变化为（）。A.Ri增大，Ro增大B.Ri增大，Ro减小C.Ri减小，Ro增大D.Ri减小，Ro减小6.集成运放构成的反相比例运算电路中，若反馈电阻RF开路，则输出电压uo为（）。A.0VB.正饱和电压C.负饱和电压D.输入电压的线性放大值7.整流滤波电路中，若采用桥式整流+电容滤波，交流输入电压有效值为20V，则滤波后的直流输出电压约为（）。A.18VB.24VC.9VD.28V8.差分放大电路中，若两个输入信号分别为ui1=5mV，ui2=3mV，则差模输入信号uid为（），共模输入信号uic为（）。A.2mV，4mVB.4mV，2mVC.8mV，1mVD.1mV，8mV9.场效应管放大电路中，与双极型三极管相比，其主要优点是（）。A.电压放大倍数高B.输入电阻大C.输出电阻小D.温度稳定性差10.正弦波振荡电路的起振条件是（）。A.|AF|=1，φA+φF=2nπB.|AF|>1，φA+φF=2nπC.|AF|<1，φA+φF=2nπD.|AF|=1，φA+φF=(2n+1)π二、填空题（每题3分，共15分）1.某二极管的伏安特性近似为iD=IS(e^(uD/UT)-1)，其中UT=26mV，IS=10^-15A。当uD=0.7V时，iD≈________mA（保留两位小数）。2.某共射放大电路中，三极管β=100，rbe=1kΩ，RC=3kΩ，RL=3kΩ，则空载时电压放大倍数Au0=________，带载时电压放大倍数Au=________。3.某放大电路的幅频特性表达式为Au(jf)=1000/[(1+jf/10)(1+jf/10^5)]，则其中频增益为________dB，上限截止频率fH=________Hz。4.负反馈放大电路中，若开环增益A=10^4，反馈系数F=0.01，则闭环增益Af=________；若开环增益变化±10%，则闭环增益变化约为________%（保留两位小数）。5.串联型稳压电路中，调整管工作在________区，基准电压源的稳定性直接影响稳压电路的________。三、分析计算题（共55分）1.（10分）电路如图2所示，已知硅三极管T的β=80，UBE=0.7V，rbb’=200Ω，电容C1、C2、CE足够大。（1）计算静态工作点Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）画出微变等效电路，计算电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro。2.（12分）电路如图3所示，运放为理想器件。（1）判断电路中引入的反馈类型（级间反馈）；（2）计算闭环电压增益Auf=uo/ui；（3）若输入电压ui=0.5V，求输出电压uo；若RF开路，uo=？3.（13分）某单管共射放大电路的幅频特性如图4所示，已知中频电压增益为40dB，下限截止频率fL=50Hz，上限截止频率fH=100kHz。（1）写出幅频特性的表达式（以分贝和频率的关系式表示）；（2）当输入信号频率f=50Hz时，输出电压与输入电压的相位差为多少？（3）若输入信号为ui=0.1sin(2π×10^6t)V，输出信号是否会产生频率失真？说明理由。4.（10分）整流滤波电路如图5所示，变压器二次侧电压有效值U2=20V，RL=1kΩ，C=1000μF，二极管为理想器件。（1）计算整流后未滤波时的直流输出电压Uo1；（2）计算滤波后的直流输出电压Uo2（忽略二极管导通压降和电容放电时间）；（3）若电容C开路，Uo2如何变化？若其中一个二极管开路，电路会出现什么现象？5.（10分）设计一个由集成运放构成的加减运算电路，要求实现uo=5u1+3u2-2u3-4u4（其中u1、u2为同相输入，u3、u4为反相输入）。（1）画出电路原理图（标注各电阻符号）；（2）若反馈电阻RF=100kΩ，计算各输入电阻R1、R2、R3、R4的值；（3）说明同相输入端平衡电阻Rp的作用及取值方法。四、综合设计题（10分）设计一个频率为10kHz的RC桥式正弦波振荡电路，要求输出电压峰峰值为10V，波形失真小。已知运放电源电压为±15V，RC串并联网络中R=10kΩ。（1）画出电路原理图（包含稳幅环节）；（2）计算电容C的值；（3）确定负反馈网络的电阻参数（要求采用二极管稳幅）；（4）说明稳幅环节的工作原理。答案一、选择题1.A2.C3.A4.C5.B6.B7.B8.A9.B10.B二、填空题1.1.07（计算：iD=10^-15×(e^(0.7/0.026)-1)≈10^-15×e^26.92≈1.07×10^-3A=1.07mA）2.-300，-150（Au0=-βRC/rbe=-100×3/1=-300；Au=-β(RC∥RL)/rbe=-100×(3∥3)/1=-150）3.60，10^5（中频增益20lg1000=60dB；上限截止频率由最低的极点决定，即10^5Hz）4.100，±0.1（Af=A/(1+AF)=10^4/(1+10^4×0.01)=100；ΔAf/Af≈ΔA/(A(1+AF))=±10%/100=±0.1%）5.放大，输出电压稳定性三、分析计算题1.（1）静态分析：UBQ=(Rb2/(Rb1+Rb2))×VCC=(10/(30+10))×12=3VUEQ=UBQ-UBE=3-0.7=2.3VIEQ=UEQ/Re=2.3/2≈1.15mAICQ≈IEQ=1.15mAIBQ=ICQ/β=1.15/80≈0.0144mA=14.4μAUCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12-1.15×(3+2)=12-5.75=6.25V（2）微变等效电路：略（包含rbe、βib、Rb1∥Rb2、Rc、Re被CE旁路）rbe=rbb’+(1+β)UT/IEQ=200+(81×26)/1.15≈200+1820≈2020Ω=2.02kΩAu=-β(Rc∥RL)/rbe=-80×(3∥6)/2.02≈-80×2/2.02≈-79.2Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≈30∥10∥2.02≈1.6kΩRo=Rc=3kΩ2.（1）反馈类型：电压串联负反馈（反馈信号取自输出电压，与输入电压串联比较）（2）Auf=1+RF/R1=1+200/20=11（3）uo=Auf×ui=11×0.5=5.5V；若RF开路，运放工作在开环状态，输出饱和，uo=+15V（假设运放正饱和电压为+15V）3.（1）幅频特性表达式（分贝）：当fL≤f≤fH时，20lg|Au|=40dB；当f<fL时，20lg|Au|=40-20lg(fL/f)；当f>fH时，20lg|Au|=40-20lg(f/fH)（2）f=50Hz=fL时，相位差为-135°（中频相位为-180°，低频段每十倍频相位超前45°，f=fL时超前45°，总相位差为-180°+45°=-135°）（3）会产生频率失真。因为输入信号频率f=10^6Hz=1MHz>fH=100kHz，超出通频带，高频段增益下降且相位失真，导致输出信号波形失真。4.（1）Uo1=0.9U2=0.9×20=18V（2）Uo2≈1.2U2=1.2×20=24V（电容滤波时，空载Uo=√2U2≈28.28V，带载时约1.2U2）（3）C开路时，Uo2=Uo1=18V（变为桥式整流无滤波）；若一个二极管开路，电路变为半波整流，Uo2≈0.45U2=9V，且纹波增大。5.（1）电路原理图：同相输入端接u1、u2（通过R1、R2接同相端），反相输入端接u3、u4（通过R3、R4接反相端），反馈电阻RF接反相端与输出端。（2）同相端：(u1/R1+u2/R2)=u+/(Rp)（Rp=R1∥R2）反相端：(u3/R3+u4/R4+uo/RF)=u-/Rf（Rf为反相端平衡电阻，Rf=R3∥R4∥RF）因u+=u-，且uo=5u1+3u2-2u3-4u4，取同相端增益：(R1∥R2+RF)/(R1∥R2)×(u1/R1+u2/R2)=5u1+3u2反相端增益：-RF/R3u3-RF/R4u4=-2u3-4u4设Rp=R1∥R2，令(RF+Rp)/Rp×(1/R1)=5，(RF+Rp)/Rp×(1/R2)=3；同时-RF/R3=-2，-RF/R4=-4。取RF=100kΩ，则R3=RF/2=50kΩ，R4=RF/4=25kΩ。设Rp=R1∥R2=R，则(100+R)/R×(1/R1)=5，(100+R)/R×(1/R2)=3。令1/R1=5R/(100+R)，1/R2=3R/(100+R)。为简化，取R=10kΩ（平衡电阻），则1/R1=5×10/(100+10)=50/110≈0.454，R1≈2.2kΩ；1/R2=3×10/110≈0.273，R2≈3.66kΩ（实际可取标准电阻2.2kΩ、3.6kΩ）。（3）Rp的作用是平衡运放输入偏置电流引起的失调电压，取值为Rp=R1∥R2，反相端平衡电阻Rf=R3∥R4∥RF。四、综合设计题（1）电路原理图：RC串并联选频网络（R=10kΩ，C）接运放同相端，负反馈网络（Rf、R1及二极管稳幅）接反相端，运放电源±15V。（2）RC桥式振荡频率f0=1/(2πRC)，C=1/(2πRf0)=1/(2×3.14×10^4×10^4)≈1.59×10^-9F=1.59nF（取1.6nF）。（3）负反馈网络需满足