【2025年】电子试题及答案

【2025年】电子试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某新型SiCMOSFET的导通电阻温度系数为正，当结温从25℃升至150℃时，其导通电阻将（）A.显著减小B.基本不变C.线性增加D.先增后减2.5G基站功放模块中，为抑制带外杂散信号，通常在输出端级联的滤波器类型是（）A.LC低通滤波器B.声表面波（SAW）带通滤波器C.微带高通滤波器D.陶瓷介质带阻滤波器3.采用Σ-Δ调制的16位ADC，若输入信号带宽为20kHz，其过采样率（OSR）至少需设置为（）（已知噪声整形阶数为2）A.64B.128C.256D.5124.在基于ARMCortex-M7的嵌入式系统中，若需实现1μs精度的定时中断，且系统时钟为400MHz，预分频器（PSC）应设置为（）（注：计数器为16位）A.399B.199C.99D.495.某差分放大电路的差模增益为60dB，共模抑制比（CMRR）为100dB，当输入共模信号为1V时，输出共模噪声电压约为（）A.1mVB.10mVC.100mVD.1V6.设计2.4GHzWi-Fi6无线接收机前端时，低噪声放大器（LNA）的最佳噪声匹配点通常位于（）A.输入阻抗共轭匹配点B.最大增益匹配点C.最小噪声系数匹配点D.50Ω电阻匹配点7.某同步RS触发器在CP=1期间，若R=1、S=0，则输出Q的状态为（）A.保持B.置0C.置1D.不确定8.采用开关电容技术实现的10位DAC，其积分非线性（INL）主要由（）决定A.电容失配误差B.运放压摆率C.时钟抖动D.电源纹波9.在PCB设计中，100Ω差分对走线的单端阻抗应为（）（假设差分阻抗Zdiff=1.414×Zsingle）A.50ΩB.70ΩC.100ΩD.141Ω10.某Buck变换器输入电压24V，输出电压5V，开关频率500kHz，电感电流连续模式下，占空比D为（）A.0.125B.0.208C.0.333D.0.41711.分析某二阶RC低通滤波器的幅频特性，当信号频率等于截止频率时，输出电压与输入电压的相位差为（）A.-45°B.-90°C.-135°D.-180°12.在数字锁相环（PLL）中，鉴频鉴相器（PFD）的输出信号类型是（）A.模拟电压B.脉冲宽度信号C.数字相位差D.正弦波13.设计3.3VI/O接口的ESD保护电路时，通常优先选用（）A.齐纳二极管B.晶闸管（SCR）C.瞬态电压抑制二极管（TVS）D.压敏电阻14.某8位逐次逼近型ADC的转换时间为10μs，其最大采样速率为（）A.100kHzB.50kHzC.200kHzD.1MHz15.在射频电路中，为实现50Ω到75Ω的阻抗匹配，最适合的无源器件是（）A.串联电感B.并联电容C.四分之一波长阻抗变换器D.短截线调谐器二、填空题（每空2分，共20分）16.第三代半导体材料GaN的禁带宽度约为______eV（保留1位小数），相比Si材料更适合制作______器件。17.5GNR标准中，Sub-6GHz频段的最大信道带宽为______MHz，毫米波频段采用______调制方式提升频谱效率。18.运算放大器的单位增益带宽（GBW）与开环增益（Aol）的关系为______，当闭环增益为20时，其截止频率为______。19.同步时序逻辑电路中，建立时间（setuptime）是指______，保持时间（holdtime）是指______。20.开关电源中，输出纹波电压主要由______和______共同决定，减小纹波的常用方法包括增大输出电容或______。三、计算题（共40分）21.（10分）图1所示共射极放大电路中，已知VCC=12V，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RE=2kΩ，RC=3kΩ，β=100，UBE=0.7V，C1、C2、CE为大电容。求：（1）静态工作点ICQ、VCEQ；（2）中频电压增益Av（取rbe=200Ω+(β+1)26mV/ICQ）。22.（12分）设计一个4位二进制同步加法计数器，要求：（1）用74LS161（4位同步计数器，同步置数、异步清零）实现；（2）计数范围为0010（2）到1101（13）；（3）画出逻辑电路图并标注关键引脚连接。23.（18分）某Boost变换器输入电压Vin=12V，输出电压Vo=24V，输出功率Po=60W，开关频率f=100kHz，电感电流连续模式（CCM）。求：（1）占空比D；（2）电感L的最小值（取ΔIL=0.2Io）；（3）输出电容Co的最小值（取纹波电压ΔVo=0.5V，忽略ESR影响）。四、分析设计题（共30分）24.（15分）某温度监测系统需将PT100铂电阻（0℃时100Ω，温度系数α=0.00385Ω/℃）的电阻信号转换为0-5V电压信号，要求测量范围-50℃~150℃。请设计信号调理电路，要求：（1）画出原理框图；（2）选择合适的电桥类型并计算桥臂电阻；（3）设计放大电路（给出增益计算）；（4）说明温度补偿措施。25.（15分）分析图2所示射频混频器电路，已知本振（LO）频率fLO=2.4GHz，射频（RF）输入信号包含fRF1=2.45GHz和fRF2=2.35GHz两个频率分量。求：（1）混频器输出中频（IF）信号的频率；（2）说明二极管环形混频器的工作原理；（3）若LO功率不足，可能导致的问题及改进措施；（4）计算混频器的变频损耗（假设二极管导通电阻rd=10Ω，特性阻抗Z0=50Ω）。答案一、单项选择题1.C2.B3.B4.A5.A6.C7.B8.A9.B10.B11.B12.B13.C14.A15.C二、填空题16.3.4；高频/高压17.100；QAM（如256QAM）18.GBW=Aol×fH；GBW/2019.时钟上升沿到来前，数据必须保持稳定的时间；时钟上升沿到来后，数据必须保持稳定的时间20.电容ESR；电感电流纹波；降低开关频率三、计算题21.（1）静态工作点计算：UB=VCC×RB2/(RB1+RB2)=12×10/(33+10)≈2.79VUE=UB-UBE=2.79-0.7=2.09VIEQ=UE/RE≈2.09/2≈1.045mAICQ≈IEQ≈1.045mAVCEQ=VCC-ICQ×(RC+RE)=12-1.045×(3+2)=12-5.225≈6.775V（2）电压增益计算：rbe=200+(100+1)×26/1.045≈200+2510≈2710Ω≈2.71kΩAv=-β×RC/rbe=-100×3/2.71≈-110.722.设计步骤：（1）74LS161为同步置数（LD’）、异步清零（CR’），计数范围2-13共12个状态，需利用置数功能。（2）当计数到13（1101）时，下一个时钟应置数为2（0010）。（3）置数条件：Q3Q2Q1Q0=1101时，LD’=0；其他状态LD’=1。（4）逻辑连接：CR’接高电平（不异步清零），D3D2D1D0=0010，LD’=Q3Q2Q1’Q0（或通过与非门实现：LD’=¬(Q3·Q2·Q1’·Q0)），CP接时钟，RCO接任意（不影响）。（注：逻辑图需画出74LS161芯片，标注D3-D0=0010，LD’连接由Q3、Q2、Q1、Q0经逻辑门输出，CR’接VCC，CP接时钟输入）23.（1）占空比D=1-Vin/Vo=1-12/24=0.5（2）输出电流Io=Po/Vo=60/24=2.5A电感电流纹波ΔIL=0.2×Io=0.5A最小电感L=Vin×D/(ΔIL×f)=12×0.5/(0.5×100×10³)=6/(5×10⁴)=120μH（3）输出电容纹波电压ΔVo=(ΔIL×D)/(8×f×Co)（连续模式下近似公式）Co=ΔIL×D/(8×f×ΔVo)=0.5×0.5/(8×100×10³×0.5)=0.25/(4×10⁵)=625nF（实际取≥680nF）四、分析设计题24.（1）原理框图：PT100→电桥电路→差分放大器→低通滤波→0-5V输出（2）电桥选择：恒压源惠斯通电桥，桥臂电阻R1=R2=R3=100Ω（0℃时平衡），PT100为R4。（3）温度范围-50℃~150℃，对应电阻变化：Rmin=100-50×0.00385×100=100-19.25=80.75Ω（注：实际PT100公式为R=100(1+αT)，T=-50℃时R=100×(1-0.00385×50)=80.75Ω；T=150℃时R=100×(1+0.00385×150)=157.75Ω）电桥输出电压ΔV=VCC×(R4/(R3+R4)-R2/(R1+R2))，取VCC=5V，当R4=80.75Ω时，ΔV=5×(80.75/(100+80.75)-100/(100+100))≈5×(0.446-0.5)=-0.27V；当R4=157.75Ω时，ΔV=5×(157.75/(100+157.75)-0.5)=5×(0.612-0.5)=0.56V。需将-0.27V~0.56V放大到0~5V，采用差分放大器加偏置。设放大倍数为A，偏置电压为Vb，则：-0.27A+Vb=00.56A+Vb=5解得A≈5.75，Vb≈1.55V（实际可选用AD620仪表放大器，设置增益电阻RG=49.9kΩ/5.75≈8.68kΩ）（4）温度补偿措施：电桥采用恒流源供电（减少电源电压温漂影响）；选用低温度系数的精密电阻；在放大器输入端添加热敏电阻补偿网络。25.（1）混频器输出中频频率：IF1=|fRF1-fLO|=|2.45-2.4|=0.05GHz=50MHz；IF2=|fRF2-fLO|=|2.35-2.4|=0.05GHz=50MHz（双频输入产生同频中频）（2）二极管环形混频器工作原理：本振信号驱动四个二极管轮流导