2025年放大电路试题及答案

2025年放大电路试题及答案一、选择题（每题3分，共15分）1.某放大电路在输入正弦信号时，输出波形出现顶部削平失真，经测量发现静态工作点电流ICQ偏小，该失真类型及调整方法为（）。A.截止失真，增大基极偏置电阻RBB.饱和失真，减小基极偏置电阻RBC.截止失真，减小基极偏置电阻RBD.饱和失真，增大基极偏置电阻RB2.场效应管共源放大电路与双极型三极管共射放大电路相比，主要优势是（）。A.电压增益更高B.输入电阻更大C.输出电阻更小D.频率响应更宽3.某负反馈放大电路的开环增益A=1000，反馈系数F=0.01，若开环增益因温度漂移下降10%，则闭环增益的相对变化约为（）。A.-1%B.-0.1%C.-10%D.-0.01%4.差分放大电路中，若两个输入信号分别为vi1=5mV，vi2=3mV，则差模输入信号vid和共模输入信号vic分别为（）。A.vid=2mV，vic=4mVB.vid=8mV，vic=1mVC.vid=2mV，vic=1mVD.vid=8mV，vic=4mV5.乙类互补对称功率放大电路的效率理论最大值约为（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%二、填空题（每空2分，共20分）1.放大电路的静态工作点Q设置过高时，易产生______失真；设置过低时易产生______失真。2.共集电极放大电路的主要特点是输入电阻______，输出电阻______，电压增益______（填“大”“小”或“近似1”）。3.若放大电路的下限截止频率fL=50Hz，上限截止频率fH=20kHz，当输入信号频率为10Hz时，输出信号会出现______失真；当输入信号频率为500kHz时，输出信号会出现______失真。4.负反馈放大电路中，若反馈信号取自输出电压且与输入电压串联，则反馈类型为______；若反馈信号取自输出电流且与输入电流并联，则反馈类型为______。5.集成运放的输入级通常采用______电路，中间级采用______电路，输出级采用______电路。三、分析计算题（共50分）1.（15分）图1所示为分压式偏置共射放大电路，已知三极管β=100，UBEQ=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；（3）计算电压放大倍数Av、输入电阻Ri、输出电阻Ro。（图1参数：VCC=12V，RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，RS=1kΩ）2.（18分）图2所示为双端输入双端输出差分放大电路，已知T1、T2特性对称，β=80，rbe=1.5kΩ，UBEQ=0.7V，VCC=VEE=12V，RC=10kΩ，RE=10kΩ，RL=20kΩ。（1）计算静态工作点ICQ、UCEQ；（2）计算差模电压放大倍数Avd；（3）计算共模电压放大倍数Avc和共模抑制比KCMR（dB）；（4）若vi1=10mV，vi2=6mV，求输出电压vo。3.（17分）图3所示为交流负反馈放大电路，已知集成运放A为理想运放，R1=10kΩ，R2=100kΩ，R3=5kΩ，R4=20kΩ，RL=5kΩ。（1）判断反馈类型（正/负反馈，电压/电流，串联/并联）；（2）计算闭环电压增益Avf=vo/vi；（3）若输入信号vi=0.5sinωtV，求输出电压vo的表达式；（4）分析该反馈对输入电阻和输出电阻的影响。四、设计题（15分）设计一个单级阻容耦合共射放大电路，要求满足以下指标：静态工作点ICQ=2mA，UCEQ=6V；电压放大倍数|Av|≥80（RL=3kΩ时）；输入电阻Ri≥1kΩ，输出电阻Ro≤3kΩ；电源电压VCC=12V，三极管β=100，UBEQ=0.7V，rbb'=200Ω。（要求：画出电路原理图，标注各元件参数，写出关键计算步骤）答案一、选择题1.C（ICQ偏小导致截止失真，需减小RB以增大IBQ，提升ICQ）2.B（场效应管输入电阻可达10^7~10^15Ω，远高于三极管的10^3Ω量级）3.B（闭环增益Af=A/(1+AF)=1000/(1+10)=90.9，A下降10%后A'=900，Af'=900/(1+9)=90，相对变化(90-90.9)/90.9≈-1%？实际公式ΔAf/Af≈ΔA/[A(1+AF)]，故ΔAf/Af≈(-10%)/(1+10)=-0.9%，接近-1%，但更精确计算应为-0.9%，选项中无此答案，可能题目简化为ΔAf/Af≈ΔA/(A(1+AF))，即-10%/11≈-0.9%，但选项A为-1%，可能选A？原计算可能有误，正确应为ΔAf/Af≈ΔA/(A(1+AF))，故当A=1000，AF=10，1+AF=11，ΔA/A=-10%，则ΔAf/Af≈-10%/11≈-0.9%，接近-1%，选A）（注：原分析可能存在误差，正确答案应为A）4.A（vid=vi1-vi2=2mV，vic=(vi1+vi2)/2=4mV）5.C（乙类功放效率η=π/4≈78.5%）二、填空题1.饱和；截止2.大；小；近似13.低频；高频4.电压串联负反馈；电流并联负反馈5.差分放大；共射放大；互补对称功率放大三、分析计算题1.（1）静态分析：UBQ=VCC×RB2/(RB1+RB2)=12×10/(30+10)=3VIEQ=(UBQ-UBEQ)/RE=(3-0.7)/2=1.15mA（近似ICQ≈IEQ=1.15mA）IBQ=ICQ/β=1.15mA/100≈0.0115mA=11.5μAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.15×(3+2)=12-5.75=6.25V（2）微变等效电路：三极管用h参数模型代替，C1、C2、Ce短路，信号源内阻RS保留，负载RL并联在RC两端。（3）动态分析：rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ=200+(101)×26/1.15≈200+2278≈2478Ω≈2.48kΩAv=-β(RC∥RL)/rbe=-100×(3∥3)/2.48=-100×1.5/2.48≈-60.5Ri=RB1∥RB2∥rbe≈30∥10∥2.48≈(30×10)/(30+10)=7.5∥2.48≈(7.5×2.48)/(7.5+2.48)≈1.86kΩRo=RC=3kΩ2.（1）静态分析：单管IEQ≈(VEE-UBEQ)/(2RE)=(12-0.7)/(2×10)=11.3/20=0.565mA（双端输入时，RE对共模信号等效为2RE）ICQ≈IEQ=0.565mAUCQ=VCC-ICQ×RC=12-0.565×10=12-5.65=6.35VUEQ=-UBEQ=-0.7V（因T1、T2发射极接公共RE，UE=-UBEQ）UCEQ=UCQ-UEQ=6.35-(-0.7)=7.05V（2）差模电压放大倍数：Avd=-β(RC∥RL/2)/rbe（双端输出时，RL接两集电极，每管负载为RL/2）RL'=RC∥(RL/2)=10∥10=5kΩAvd=-80×5/1.5≈-266.7（3）共模电压放大倍数：Avc=-β(RC∥RL/2)/[rbe+(1+β)×2RE]（共模信号下，RE等效为2RE）分母≈1.5+(81)×20=1.5+1620=1621.5kΩAvc≈-80×5/1621.5≈-0.247共模抑制比KCMR=|Avd/Avc|=266.7/0.247≈1080，转换为dB：20lg1080≈60.7dB（4）输出电压vo=Avd×vid=Avd×(vi1-vi2)=-266.7×(10-6)mV=-266.7×4mV=-1066.8mV≈-1.07V3.（1）反馈类型判断：反馈网络由R2、R1组成，输出电压通过R2反馈到运放反相输入端，输入信号vi加在同相输入端。瞬时极性法：vi↑→vo↑→反馈电压vf=vo×R1/(R1+R2)↑（反相端电位↑），净输入电压vid=vi-vf↓，故为负反馈。反馈信号取自输出电压（与vo成正比），且与输入电压串联（运放输入为vi和vf的差值），故为电压串联负反馈。（2）闭环电压增益：理想运放满足虚短（v+=v-）、虚断（i+=i-=0），则v-=vf=vo×R1/(R1+R2)，v+=vi，故vi=vo×R1/(R1+R2)，Avf=vo/vi=(R1+R2)/R1=(10+100)/10=11。（3）vo=Avf×vi=11×0.5sinωt=5.5sinωtV。（4）电压串联负反馈使输入电阻增大（Ri=∞×(1+AF)，理想运放输入电阻趋于无穷大），输出电阻减小（Ro=Ro开环/(1+AF)，理想运放开环输出电阻趋近于0）。四、设计题电路原理图：分压式偏置共射放大电路，包含RB1、RB2、RC、RE、C1、C2，三极管NPN型。关键计算步骤：1.确定RC：由UCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=6V，VCC=12V，ICQ=2mA，设RE=1kΩ（经验值），则：12-2×(RC+1)=6→RC+1=3→RC=2kΩ2.确定偏置电阻RB1、RB2：UBQ=UBEQ+ICQ×RE=0.7+2×1=2.7V取IBQ=ICQ/β=2mA/100=0.02mA，为稳定Q点，通常取IBQ<<IRB（IRB为RB1、RB2的电流），设IRB=10IBQ=0.2mA，则：RB1+RB2=VCC/IRB=12/0.2=60kΩ又UBQ=VCC×RB2/(RB1+RB2)=2.7V→RB2=2.7×60/12=13.5kΩ，取13kΩ（标称值），则RB1=60-13=47kΩ（标称值）。3.验证电压放大倍数：rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ≈200+101×26/2≈200