2025年模拟电路考试题及答案(完整版)

2025年模拟电路考试题及答案(完整版)一、选择题（每题2分，共20分）1.某硅二极管电路中，已知其正向导通压降为0.7V，若测得阳极电位为3.5V，阴极电位为2.8V，则该二极管工作状态为（）。A.正向导通B.反向截止C.击穿D.无法判断2.某NPN型三极管放大电路中，测得UBE=0.7V，UCE=0.3V，此时三极管工作在（）。A.放大区B.饱和区C.截止区D.反向放大区3.增强型PMOS管的开启电压UT（）。A.大于0VB.小于0VC.等于0VD.与工艺无关4.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1，输入电阻大C.电压增益高，输出电阻大D.电压增益近似1，输出电阻小5.放大电路中，若高频段增益下降的主要原因是（）。A.耦合电容的容抗增大B.旁路电容的容抗增大C.三极管结电容的影响D.电源内阻的影响6.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.输入电阻增大，输出电阻增大B.输入电阻减小，输出电阻减小C.输入电阻增大，输出电阻减小D.输入电阻减小，输出电阻增大7.双端输入-双端输出的差分放大电路中，若两输入信号分别为ui1=5mV，ui2=3mV，则差模输入信号uid=（），共模输入信号uic=（）。A.2mV，4mVB.4mV，2mVC.2mV，2mVD.4mV，4mV8.串联型稳压电路中，调整管应工作在（）。A.放大区B.饱和区C.截止区D.击穿区9.集成运放构成线性应用电路的必要条件是（）。A.引入正反馈B.引入负反馈C.开环工作D.电源电压对称10.乙类互补对称功率放大电路的最高效率约为（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%二、填空题（每空1分，共20分）1.二极管的反向饱和电流随温度升高而______（增大/减小），硅管的反向饱和电流比锗管______（大/小）。2.三极管实现放大的外部条件是发射结______偏置，集电结______偏置。3.场效应管是______控制器件，三极管是______控制器件（填“电压”或“电流”）。4.共射放大电路的输出电压与输入电压相位______（相同/相反），其电压增益公式为______（用rbe、β、Rc//RL表示）。5.放大电路的频率失真属于______失真（线性/非线性），主要由______元件引起。6.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______。7.差分放大电路抑制______信号，放大______信号，其共模抑制比CMRR=______（用Ad、Ac表示）。8.稳压二极管正常工作时应处于______区，其动态电阻越小，稳压性能越______（好/差）。9.集成运放的输入级多采用______电路，中间级多采用______电路，输出级多采用______电路。10.乙类功放的交越失真是由于三极管______（截止/饱和）区的非线性引起的，可通过设置______偏置电压消除。三、分析计算题（共40分）1.（12分）图1所示为分压式偏置共射放大电路，已知VCC=15V，Rb1=56kΩ，Rb2=18kΩ，Re=2.2kΩ（无旁路电容），Rc=3.3kΩ，RL=5.1kΩ，三极管β=80，UBE=0.7V，rbb'=200Ω。（1）画出直流通路，计算静态工作点Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）画出微变等效电路，计算电压增益Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro。2.（14分）图2所示为N沟道耗尽型MOS管放大电路，已知VDD=20V，Rd=5kΩ，Rs=2kΩ，Rg1=2MΩ，Rg2=1MΩ，Rg=10MΩ，RL=10kΩ，MOS管的夹断电压UP=-3V，IDSS=5mA，gm=2mS。（1）判断电路组态（共源、共栅、共漏）；（2）计算静态漏极电流IDQ和栅源电压UGSQ；（3）推导电压增益Au的表达式并计算其值；（4）计算输入电阻Ri和输出电阻Ro。3.（14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，RL=10kΩ，三极管β=100，UBE=0.7V，rbe=2kΩ，所有三极管特性一致。（1）计算差模输入电阻Rid和共模输入电阻Ric；（2）计算双端输出时差模电压增益Ad（双）和共模电压增益Ac（双）；（3）计算单端输出时差模电压增益Ad（单）、共模电压增益Ac（单）及共模抑制比CMRR（dB）。四、设计题（20分）设计一个分压式偏置共射放大电路，要求满足以下指标：-电源电压VCC=12V；-电压增益|Au|≥80（RL=3kΩ时）；-输入电阻Ri≥5kΩ；-输出电阻Ro≤3kΩ；-静态工作点稳定（温度变化时ICQ波动≤10%）。（1）画出电路原理图（标注各元件符号）；（2）选择三极管类型（硅管或锗管），确定β的取值范围；（3）计算偏置电阻Rb1、Rb2、Re、Rc的阻值（取标称值）；（4）确定耦合电容C1、C2和旁路电容Ce的容量（要求下限截止频率fL≤50Hz）。答案一、选择题1.A2.B3.B4.B5.C6.B7.A8.A9.B10.C二、填空题1.增大；小2.正向；反向3.电压；电流4.相反；-β(Rc//RL)/rbe5.线性；电抗（或电容、电感）6.1+AF；1/F7.共模；差模；|Ad/Ac|8.反向击穿；好9.差分放大；共射放大；互补功放10.截止；微小正向三、分析计算题1.（1）直流通路：断开电容C1、C2、Ce，保留Rb1、Rb2、Re、Rc、三极管。基极电位UBQ≈(Rb2/(Rb1+Rb2))VCC=(18/(56+18))×15≈3.65V发射极电流IEQ=(UBQ-UBE)/Re=(3.65-0.7)/2.2≈1.34mAICQ≈IEQ=1.34mA，IBQ=ICQ/β≈1.34/80≈16.75μAUCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=15-1.34×(3.3+2.2)=15-7.37=7.63V（2）微变等效电路：三极管用rbe和βib代替，电容短路。rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ=200+(81×26)/1.34≈200+1575≈1775Ω≈1.78kΩAu=-β(Rc//RL)/[rbe+(1+β)Re]=-80×(3.3//5.1)/[1.78+81×2.2]≈-80×2.03/(1.78+178.2)≈-162.4/180≈-0.90（注：因Re无旁路电容，负反馈强，增益低）Ri=Rb1//Rb2//[rbe+(1+β)Re]≈56//18//180≈(56×18)/(56+18)=1008/74≈13.6kΩ//180≈12.5kΩRo≈Rc=3.3kΩ2.（1）组态：共源放大电路（输入在栅极，输出在漏极，源极接地）。（2）静态分析：UGSQ=(Rg2/(Rg1+Rg2))VDD=(1/(2+1))×20≈6.67V（注：耗尽型MOS管UGSQ可正可负）漏极电流IDQ=IDSS(1-UGSQ/UP)²=5×(1-6.67/(-3))²=5×(1+2.22)²=5×10.37≈51.85mA（显然不合理，说明假设错误，实际UGSQ应为负）正确计算：耗尽型MOS管栅极电流为0，UGSQ=UGS=0-IDQRs（因栅极通过Rg1、Rg2分压，实际UG=(Rg2/(Rg1+Rg2))VDD=6.67V，US=IDQRs，故UGSQ=UG-US=6.67-IDQ×2）代入转移方程IDQ=IDSS(1-UGSQ/UP)²=5×(1-(6.67-2IDQ)/(-3))²=5×(1+(6.67-2IDQ)/3)²整理得：IDQ=5×((3+6.67-2IDQ)/3)²=5×(9.67-2IDQ)²/9化简：9IDQ=5(93.5-38.68IDQ+4IDQ²)→20IDQ²-193.4IDQ+467.5=0解得IDQ≈4.5mA（取合理值），则UGSQ=6.67-4.5×2=6.67-9=-2.33V（符合UP=-3V的条件）（3）电压增益Au=-gm(Rd//RL)=-2×(5//10)=-2×3.33≈-6.66（4）输入电阻Ri=Rg+(Rg1//Rg2)=10MΩ+(2MΩ//1MΩ)=10MΩ+0.667MΩ≈10.67MΩ输出电阻Ro≈Rd=5kΩ3.（1）差模输入电阻Rid=2(Rb+rbe)=2×(1+2)=6kΩ共模输入电阻Ric≈(Rb+rbe)+2(1+β)Re≈(1+2)+2×101×10≈3+2020=2023kΩ≈2.02MΩ（2）双端输出时差模增益Ad（双）=-β(Rc//RL/2)/(Rb+rbe)=-100×(10//5)/(1+2)=-100×3.33/3≈-111共模增益Ac（双）=0（因双端输出共模信号相互抵消）（3）单端输出差模增益Ad（单）=Ad（双）/2≈-55.5共模增益Ac（单）=-β(Rc//RL)/[Rb+rbe+2(1+β)Re]≈-100×(10//10)/[1+2+2×101×10]=-100×5/(3+2020)≈-500/2023≈-0.247CMRR=|Ad（单）/Ac（单）|=55.5/0.247≈224.7，转换为分贝：20lg224.7≈47dB四、设计题（1）电路原理图：VCC=12V接Rb1、Rb2分压，Rb1上端接VCC，Rb2下端接地，基极接Rb1、Rb2中点；发射极接Re（带旁路电容Ce），集电极接Rc，输入电容C1接信号源与基极，输出电容C2接集电极与RL。（2）选择硅管（温度稳定性好），β取80~120（常用范围）。（3）参数计算：①静态工作点稳定要求：UBQ=(5~10)UBE=3.5~7V（取UBQ=4.5V），则IEQ=(UBQ-UBE)/Re=(4.5-0.7)/Re=3.8/Re。为使温度变化时ICQ波动≤10%，取(1+β)Re≥10Rb（Rb=Rb1//Rb2），设Rb=10kΩ，则(1+β)Re≥100kΩ，取β=100，Re≥1kΩ（取Re=2kΩ，则IEQ=3.8/2=1.9mA，ICQ≈1.9mA）。②电压增益|Au|=β(Rc//RL)/rbe≥80。rbe=200+(1+β)26mV/IEQ=200+101×26/1.9≈200+1380≈1580Ω≈1.58kΩ。Rc//RL=Rc×3/(Rc+3)，则β(Rc//RL)/rbe=100×(3Rc)/(Rc+3)/1.58≥80→300Rc/(1.58(Rc+3))≥80→300Rc≥126.4(Rc+3)→173.6Rc≥379.2→Rc≥2.18kΩ（取Rc=3kΩ，则Rc//RL=3×3/(3+3)=1.5kΩ，Au=100×1.5/1.58≈95≥80，满足）。③输入电阻Ri=Rb1//Rb2//rbe≥5kΩ。设Rb1//Rb2=Rb=10kΩ（满足Ri=10//1.58≈1.4kΩ？不对，需调整）。正确计算：Ri=Rb//rbe≥5kΩ，rbe≈1.58kΩ，故Rb需满足Rb//1.58≥5kΩ→Rb≥(5×1.58)/(5-1.58)≈7.9/3.42≈2.3kΩ（但需保证静态稳定，Rb应较小）。重新取UBQ=4V，Re=1kΩ，IEQ=(4-0.7)/1=3.3mA，rbe=200+101×26/3.3≈200+796≈996Ω≈1kΩ。Au=β(Rc//RL)/rbe=100×(Rc//3)/1≥80→Rc//3≥0.8→Rc≥(0.8×3)/(3-0.8)=2.4/2.2≈1.09kΩ（取Rc=2kΩ，Rc//3=1.2kΩ，Au=100×1.2/1=120≥80）。输入电阻Ri=Rb1//Rb2//rbe≥5kΩ，设Rb1//Rb2=Rb=10kΩ，则Ri=10//1=0.9kΩ（不满足）。需增大Rb，设Rb=20kΩ，则Ri=20//1=0.95kΩ（仍不满足）。问题出在rbe过小，应降低IEQ。调整IEQ=1mA，UBE=0.7V，UBQ=2.7V（取Rb1//Rb2=10kΩ，VCC=12V，则Rb2=10kΩ×2.7/12=2.25kΩ，Rb1=10kΩ×(12-2.7)/12≈7.75kΩ）。rbe=200+101×26/1≈200+2626=2826Ω≈2.83kΩAu=100×(Rc//3)/2.83≥80→Rc//3≥2.26→Rc≥(2.26×3)/(3-2.26)=6.78/0.74≈9.16kΩ（取Rc=10kΩ，Rc//3=2.3kΩ，Au=100×2.3/2.83≈81≥80）。输入电阻Ri=Rb1//Rb2//rbe=7.75//2.25//2.83≈(7.75×2.25)/(7.75+2.25)=17.44/10=1.744kΩ//2.83≈1.08kΩ（仍不满足）。需增大Rb1、Rb2的阻值，例如Rb1=56kΩ，Rb2=18kΩ（分压比18/(56+18)=0.243，UBQ=12×0.243≈2.92V），Re=(2.92-0.7)/IEQ=2.22/IEQ。取IEQ=0.5mA，则Re=4.44kΩ（取4.7kΩ），rbe=200+101×26/0.5≈200+5252=5452Ω≈5.45kΩ。Au=100×(Rc//3)/5.45≥80→Rc//3≥4.36→Rc≥(4.36×3)/(3-4.36)（负数，不合理），说明需降低rbe，即增大IEQ。最终合理选择：IEQ=1.5mA，Re=2kΩ（UBQ=0.7+1.5×2=3.7V），Rb1=33kΩ，Rb2=15kΩ（分压比15/(33+15)=0.3125，UBQ=12×0.3125=3.