2026年电子电路设计与故障排除练习题

2026年电子电路设计与故障排除练习题一、单选题（每题2分，共20题）1.在设计模拟电路时，选择运算放大器的关键参数之一是______。A.噪声电压B.建立时间C.封装尺寸D.功耗电流答案：A解析：模拟电路对信号质量要求高，噪声电压直接影响信号完整性，需优先考虑。2.设计电源电路时，选择线性稳压器（LDO）还是开关稳压器（DC-DC）主要取决于______。A.输出电压精度B.效率要求C.电流容量D.频率响应答案：B解析：LDO适用于低电流、高精度场景；DC-DC适用于高效率、大电流场景。3.在数字电路设计中，CMOS逻辑门电路的功耗主要来源于______。A.静态功耗B.动态功耗C.输出级功耗D.驱动级功耗答案：B解析：CMOS电路在开关状态下产生动态功耗，静态功耗可忽略不计。4.设计高速数字电路时，为减少信号反射，应采用______。A.串联电阻匹配B.并联电阻匹配C.缓冲器隔离D.短路匹配答案：C解析：高速信号反射需通过缓冲器降低阻抗突变，串联/并联电阻不适用于高速场景。5.设计滤波电路时，LC滤波器的主要缺点是______。A.带宽窄B.成本高C.体积大D.增益可调答案：B解析：LC滤波器需高精度电感电容，成本显著高于RC滤波器。6.在电路故障排查中，首先应检查______。A.连接器是否松动B.元器件参数是否漂移C.供电电压是否正常D.电路板是否有物理损伤答案：C解析：供电异常会导致多数故障，应优先检查电源部分。7.设计PCB时，高速信号线应遵循______原则。A.90度转角B.并行布线C.直线传输D.紧邻电源线答案：C解析：高速信号需避免阻抗突变，直线传输最稳定。8.设计射频电路时，阻抗匹配通常采用______。A.电阻分压B.变压器C.LC网络D.负载电阻答案：B解析：射频电路匹配需高效率传输，变压器可实现阻抗变换。9.在电路设计中，选择分立器件还是集成电路主要考虑______。A.成本B.可靠性C.开发周期D.性能指标答案：D解析：性能指标差异决定了器件选型，其他因素可权衡。10.设计电源滤波电路时，电容的ESR值主要影响______。A.低频滤波效果B.高频滤波效果C.纹波抑制能力D.电路稳定性答案：C解析：ESR（等效串联电阻）直接影响电容的纹波抑制性能。二、多选题（每题3分，共10题）1.设计模拟电路时，应考虑的噪声来源包括______。A.电阻热噪声B.运算放大器输入偏置电流C.散粒噪声D.跨导噪声答案：A,B,C解析：模拟电路噪声主要来源于热噪声、偏置电流和散粒噪声。2.设计电源电路时，选择DC-DC转换器的拓扑结构需考虑______。A.效率要求B.输出电压范围C.负载动态特性D.成本预算答案：A,B,C解析：拓扑选择需综合考虑性能、成本和动态响应。3.设计数字电路时，影响信号完整性的因素包括______。A.布线长度B.驱动能力C.传输速率D.噪声容限答案：A,B,C解析：信号完整性受物理参数和电气特性双重影响。4.设计滤波电路时，巴特沃斯滤波器的特点是______。A.通带平坦B.阻带衰减陡峭C.阶数可变D.相位线性答案：A,C,D解析：巴特沃斯滤波器设计灵活，但阻带衰减不如切比雪夫滤波器。5.在电路故障排查中，万用表的主要用途包括______。A.测量电压B.测量电流C.测量电阻D.测量频率答案：A,B,C解析：万用表基本功能为电压、电流、电阻测量，频率测量需专用仪器。6.设计PCB时，高速信号布线应遵循______原则。A.避免直角转折B.接地平面完整C.布线对称D.减小过孔使用答案：A,B,C解析：高速信号对布线要求严格，需控制阻抗和电磁干扰。7.设计射频电路时，天线匹配通常采用______。A.负载调谐B.匹配网络C.电阻衰减D.变容二极管答案：A,B解析：天线匹配需通过调谐和匹配网络实现，电阻衰减不适用。8.在电路设计中，分立器件相比集成电路的优势包括______。A.功耗更低B.可靠性更高C.成本更低D.设计灵活性更大答案：B,D解析：分立器件在可靠性和灵活性上优于集成电路。9.设计电源滤波电路时，电感的寄生参数包括______。A.线圈电阻B.耦合电容C.铜损D.铁损答案：A,C,D解析：电感寄生参数影响滤波性能，耦合电容非寄生参数。10.设计数字电路时，FPGA相比ASIC的优势包括______。A.开发周期短B.成本更低C.可重构性D.功耗更低答案：A,C解析：FPGA在开发成本和功耗上不如ASIC，但可重构性强。三、判断题（每题1分，共10题）1.模拟电路的噪声比数字电路更难抑制。（√）解析：模拟电路对噪声敏感，需严格设计滤波电路。2.DC-DC转换器的效率总高于线性稳压器。（√）解析：DC-DC转换器通过开关控制，效率通常达80%以上；线性稳压器仅通过压降工作，效率较低。3.高速数字电路的信号线布线需考虑阻抗匹配。（√）解析：阻抗不匹配会导致信号反射，影响信号质量。4.LC滤波器的Q值越高，滤波效果越好。（√）解析：高Q值意味着窄带滤波特性，但需注意稳定性问题。5.电路故障排查时，应先检查易更换的元器件。（√）解析：优先检查电容、电阻等常见故障元件，提高排查效率。6.PCB设计时，高速信号线应远离时钟信号线。（×）解析：需合理布局，避免相互干扰，可适当隔离。7.射频电路的阻抗匹配通常在50Ω。（√）解析：50Ω是射频电路的标准阻抗，便于信号传输。8.分立器件的可靠性低于集成电路。（√）解析：集成电路集成度高，受外界影响小，可靠性更优。9.电容的ESR值越小，滤波效果越好。（√）解析：低ESR电容纹波抑制能力更强，但需注意热稳定性。10.FPGA适合设计大规模复杂逻辑电路。（√）解析：FPGA通过可编程逻辑实现复杂功能，适用于动态调整场景。四、简答题（每题5分，共4题）1.简述设计模拟电路时，如何减少噪声干扰？答：（1）选择低噪声器件；（2）电源和地线分离；（3）增加滤波电容；（4）合理布局，减少信号路径；（5）使用差分信号传输。2.简述设计电源电路时，如何选择DC-DC转换器的拓扑结构？答：（1）根据效率需求选择：Buck（降压）效率高，Boost（升压）需高效率MOSFET；（2）根据输出电压选择：多路输出需选择多相结构；（3）根据负载动态特性选择：轻载宜用Flyback（反激），重载宜用Forward（正激）；（4）考虑成本和空间限制。3.简述设计PCB时，高速信号布线的注意事项。答：（1）避免90度转角，采用45度或圆弧过渡；（2）布线宽度匹配阻抗，通常50-100Ω；（3）接地平面完整，避免分割；（4）减少过孔使用，必要时使用缓冲器；（5）信号线与电源线保持距离。4.简述电路故障排查的基本步骤。答：（1）观察故障现象，确定故障范围；（2）检查电源和接地是否正常；（3）使用万用表测量关键节点电压；（4）检查连接器、焊点等物理故障；（5）替换可疑元器件，逐步缩小范围；（6）记录排查过程，避免重复工作。五、计算题（每题10分，共2题）1.设计一个巴特沃斯滤波器，要求通带截止频率为1kHz，阻带截止频率为1.5kHz，计算8阶滤波器的截止频率和阻带衰减。答：（1）巴特沃斯滤波器截止频率即通带截止频率，f_c=1kHz；（2）阻带衰减公式：A_s=10log(1+(f_s/f_c)^2n)，其中f_s=1.5kHz，n=8，A_s=10log(1+(1500/1000)^16)≈46.5dB。2.设计一个电源滤波电路，要求输入电压为12V，输出电压为5V，负载电流为1A，计算电感L的值（假设开关频率为100kHz，纹波电压允许为50mV）。答：（1）纹波电流I_ripple=ΔV_L/L=50mV/L；（2）电感电压峰值为ΔV_L=V_in-V_out=7V；（3）纹波电流占空比D=V_out/V_in=5/12；（4）I_ripple=DI_load=(5/12)1A≈0.42A；（5）L=ΔV_L/(I_ripple(1-D))=7V/(0.42A(1-5/12))≈238μH。六、设计题（每题15分，共2题）1.设计一个简单的两级放大电路，要求输入阻抗≥1MΩ，电压增益≥100，输出阻抗≤100Ω，画出电路原理图并标注关键参数。答：（1）采用共射-共基级联放大电路；（2）第一级共射放大：R1=1MΩ，R2=10kΩ，β1=100，Av1≈-β1Rc1/(r_pi1+Re1)；（3）第二级共基放大：Rc2=1kΩ，Re2=100Ω，Av2≈Rc2/(r_be2+Re2)；（4）总增益Av=Av1Av2≥100；（5）输出阻抗主要受第二级影响，约Re2<<Rc2。2.设计一个简单的电源电路，要求输入电压9-1