2025年大学生模电试题和答案

2025年大学生模电试题和答案一、选择题（每题2分，共20分）1.某硅二极管正偏时测得压降为0.65V，反偏时电流为1μA，若环境温度升高10℃，则其正偏压降和反偏电流最可能的变化是（）。A.正偏压降增大至0.7V，反偏电流减小至0.5μAB.正偏压降减小至0.6V，反偏电流增大至2μAC.正偏压降不变，反偏电流增大至1.5μAD.正偏压降增大至0.7V，反偏电流增大至2μA2.某NPN型三极管电路中，测得UBE=0.7V，UBC=-0.3V，UCE=1V，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.引入电压串联负反馈后，放大电路的（）。A.输入电阻增大，输出电阻增大B.输入电阻增大，输出电阻减小C.输入电阻减小，输出电阻增大D.输入电阻减小，输出电阻减小5.集成运放构成的反相比例运算电路中，若反馈电阻Rf开路，则输出电压会（）。A.近似等于正电源电压B.近似等于负电源电压C.保持为零D.随输入电压线性变化6.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和共模输入信号uic分别为（）。A.uid=2mV，uic=4mVB.uid=8mV，uic=1mVC.uid=2mV，uic=1mVD.uid=8mV，uic=4mV7.乙类互补对称功率放大电路的交越失真产生的原因是（）。A.电源电压不足B.三极管输入特性的死区电压C.负载电阻过大D.输入信号幅度过小8.单相桥式整流电容滤波电路中，若交流输入电压有效值为10V，电容C足够大，则输出电压平均值约为（）。A.9VB.12VC.14VD.10V9.某放大电路的波特图中，中频电压增益为40dB，上限截止频率fH=100kHz，下限截止频率fL=100Hz。当输入信号频率为10Hz时，电压增益约为（）。A.20dBB.37dBC.40dBD.0dB10.要设计一个输入电阻大于1MΩ、电压增益为-100的放大电路，优先考虑的电路组态是（）。A.共射放大电路B.共集-共射级联电路C.共基放大电路D.场效应管-三极管级联电路二、填空题（每空1分，共15分）1.PN结加正向电压时，空间电荷区变______，多子的扩散运动______漂移运动。2.三极管的电流放大系数β=IC/IB，当温度升高时，β会______（增大/减小/不变）。3.共射放大电路中，输入信号与输出信号的相位关系为______（同相/反相）。4.负反馈放大电路的反馈深度定义为______，当反馈深度远大于1时，闭环增益近似为______。5.集成运放的两个重要特性是______和______（理想情况下）。6.差分放大电路抑制______信号，放大______信号，其性能指标______越大，抑制共模信号的能力越强。7.乙类功率放大电路的最高效率约为______，但存在______失真，可通过设置______偏置消除。8.串联型稳压电路主要由______、______、______和比较放大电路四部分组成。三、分析计算题（共55分）1.（10分）图1所示为二极管限幅电路，其中VD1、VD2为理想二极管，R=1kΩ，ui=10sinωtV。试画出输出电压uo的波形，并标注关键幅值。（图1：电源V1=5V，V2=-3V，二极管VD1阳极接V1，阴极接ui和R；VD2阴极接V2，阳极接ui和R；R另一端接地，uo从R两端取出。）2.（15分）图2所示为固定偏置共射放大电路，已知VCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ（未接旁路电容），三极管β=50，UBE=0.7V，rbb’=200Ω，C1、C2容量足够大。（1）计算静态工作点Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）画出微变等效电路；（3）计算电压增益Au、输入电阻Ri和输出电阻Ro。（图2：VCC经RB接三极管基极，集电极经RC接VCC，发射极经RE接地，输入信号ui经C1接基极，输出信号uo经C2接集电极。）3.（10分）图3所示为负反馈放大电路，其中A为开环增益的集成运放，反馈系数F=0.01。已知开环增益A=10^5，输入信号ui=0.1mV，试求闭环增益Af、反馈信号uf和净输入信号uid。（图3：集成运放反相输入端接ui和反馈网络输出，同相输入端接地，输出端经反馈网络（F）接反相输入端。）4.（10分）图4所示为集成运放构成的运算电路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=20kΩ，R4=40kΩ，C=1μF，ui1=0.5V，ui2=0.3V，t=0时电容电压uC(0)=0。求t=1s时输出电压uo的值。（图4：运放A1构成反相加法器，输出接运放A2的反相输入端；A2反相输入端经R3接A1输出，经C接地，同相输入端经R4接地，输出端为uo。）5.（10分）图5所示为OTL功率放大电路，已知VCC=24V，RL=8Ω，三极管的饱和压降UCES=2V。试求：（1）最大输出功率Pom；（2）电源提供的平均功率PV；（3）效率η。四、设计题（10分）设计一个由集成运放构成的反相比例运算电路，要求：（1）电压增益Au=-20；（2）输入电阻Ri≥100kΩ；（3）使用的电阻阻值不超过2MΩ。画出电路原理图，标注各电阻参数（需说明设计过程）。答案一、选择题1.B2.C3.B4.B5.A6.A7.B8.B9.A10.D二、填空题1.窄；强于（或大于）2.增大3.反相4.1+AF；1/F5.虚短；虚断6.共模；差模；共模抑制比（CMRR）7.78.5%；交越；甲乙类8.调整管；基准电压电路；取样电路三、分析计算题1.当ui>5V时，VD1导通，VD2截止，uo被钳位在5V；当-3V<ui<5V时，VD1、VD2均截止，uo=ui；当ui<-3V时，VD2导通，VD1截止，uo被钳位在-3V；波形为正弦波，峰值被限制在5V和-3V之间。2.（1）静态分析：IBQ=(VCC-UBE)/(RB+(1+β)RE)=(12-0.7)/(300kΩ+51×1kΩ)=11.3/351kΩ≈32.2μAICQ=βIBQ=50×32.2μA≈1.61mAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.61mA×(3kΩ+1kΩ)=12-6.44=5.56V（2）微变等效电路：三极管用rbe代替，rbe=rbb’+(1+β)26mV/IEQ≈200Ω+51×26mV/1.61mA≈200+820=1020Ω≈1.02kΩ（3）电压增益Au=-β(RC∥RL’)/(rbe+(1+β)RE)（假设RL无穷大，RC∥RL=RC）Au=-50×3kΩ/(1.02kΩ+51×1kΩ)=-150kΩ/52.02kΩ≈-2.88输入电阻Ri=RB∥[rbe+(1+β)RE]≈300kΩ∥52.02kΩ≈44.8kΩ输出电阻Ro=RC=3kΩ3.闭环增益Af=A/(1+AF)=10^5/(1+10^5×0.01)=10^5/1001≈99.9反馈信号uf=F×uo=0.01×(Af×ui)=0.01×(99.9×0.1mV)=0.0999mV≈0.1mV净输入信号uid=ui-uf=0.1mV-0.1mV≈0（满足虚短特性）4.A1为反相加法器，输出uO1=-(R2/R1)ui1-(R2/R1)ui2（因R1=R2=10kΩ？原题中R1=10kΩ，R2=20kΩ，需修正：uO1=-(Rf/R1)ui1-(Rf/R2)ui2，假设A1反馈电阻为R2=20kΩ，输入电阻R1=10kΩ，则uO1=-(20/10)×0.5-(20/20)×0.3=-1-0.3=-1.3VA2为积分电路，uo=-(1/(R3C))∫uO1dt+uC(0)t=1s时，uo=-(-1.3V)/(20kΩ×1μF)×1s=1.3/(0.02)×1=65V（需检查单位：R3=20kΩ=2×10^4Ω，C=1μF=1×10^-6F，时间常数τ=R3C=0.02s，积分系数1/τ=501/suo=-(1/(R3C))∫uO1dt=-(1/0.02)×(-1.3)×1=65V）5.（1）最大输出电压幅值Uom=(VCC/2-UCES)=12V-2V=10VPom=Uom²/(2RL)=10²/(2×8)=100/16=6.25W（2）电源平均功率PV=(2/π)(VCC/2)×(Uom/RL)=(2/π)×12×(10/8)=240/(8π)=30/π≈9.55W（3）效率η=Pom/PV=6.25/9.55≈65.4%四、设计题电路采用反相比例运算结构，运放反相端接输入电