(2025年)模拟数字电路考试题及答案

(2025年)模拟数字电路考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某硅二极管在正向电压0.7V时导通电流为10mA，若正向电压增至0.75V，导通电流最接近（）。A.15mAB.20mAC.30mAD.100mA2.共射极放大电路中，若仅增大集电极电阻Rc，则（）。A.静态工作点Q上移，电压增益增大B.静态工作点Q下移，电压增益减小C.静态工作点Q不变，电压增益增大D.静态工作点Q上移，电压增益减小3.差分放大电路的主要作用是（）。A.提高电压增益B.抑制零点漂移C.增大输出电阻D.展宽频带4.集成运放构成的电压比较器工作在（）。A.线性区，需引入负反馈B.非线性区，需引入正反馈C.线性区，无需反馈D.非线性区，无需反馈5.逻辑函数F=AB+AC+BC的最简与或表达式为（）。A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（已最简）6.下列触发器中，抗干扰能力最强的是（）。A.基本RS触发器B.同步RS触发器C.主从JK触发器D.边沿D触发器7.若ADC的分辨率为12位，参考电压为5V，则其最小量化单位为（）。A.5V/2^12B.5V/(2^12-1)C.5V/2^11D.5V/(2^11-1)8.某时序电路的状态转移表如下，其逻辑功能为（）。现态Q2Q1Q0|次态Q2’Q1’Q0’000→001001→010010→011011→100100→000A.五进制加法计数器B.五进制减法计数器C.十进制加法计数器D.环形计数器9.用555定时器构成施密特触发器时，若电源电压Vcc=12V，控制端未外接电压，则回差电压为（）。A.4VB.6VC.8VD.12V10.下列电路中，属于组合逻辑电路的是（）。A.寄存器B.计数器C.编码器D.触发器二、填空题（每空2分，共20分）1.半导体三极管工作在放大区时，发射结（）偏置，集电结（）偏置。2.某放大电路的通频带为20Hz~20kHz，当输入信号频率为10Hz时，输出信号会出现（）失真；当输入信号幅度过大时，输出信号会出现（）失真。3.逻辑函数F=A⊕B⊕C的对偶式为（）。4.同步时序电路中，所有触发器的（）端连接同一时钟信号，状态更新（）进行。5.集成运放构成反相比例运算电路时，若输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，则闭环电压增益为（），输入电阻约为（）。6.若要将正弦波信号转换为方波信号，应选用（）电路；若要实现1kHz~10kHz的信号放大，应选用（）滤波器。三、分析计算题（共40分）1.（12分）图1所示共射极放大电路中，Vcc=12V，Rb=300kΩ，Rc=3kΩ，Re=1kΩ，β=50，rbe=1kΩ，C1、C2、Ce为大容量耦合电容。（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、输出电阻Ro。2.（14分）图2所示差分放大电路中，Vcc=Vee=12V，Rc=10kΩ，Re=10kΩ，β=100，rbe=2kΩ，输入信号ui1=10mV，ui2=5mV。（1）判断电路的输入、输出方式；（2）计算差模输入电压uid、共模输入电压uic；（3）计算差模电压增益Aud、共模电压增益Auc、共模抑制比CMRR（用分贝表示）；（4）计算输出电压uo。3.（14分）图3所示逻辑电路中，FF1、FF2为边沿D触发器，CP为时钟脉冲，X为输入信号。（1）写出各触发器的驱动方程；（2）写出状态方程；（3）列出状态转移表（设初始状态Q2Q1=00）；（4）说明电路的逻辑功能。四、设计题（共20分）1.（10分）用集成运放设计一个电压放大倍数为-20、输入电阻不小于10kΩ的反相比例运算电路。要求：（1）画出电路原理图；（2）计算反馈电阻和输入电阻的取值（需标注精度，电阻可选标准值）；（3）说明运放电源的连接方式（假设运放为双电源供电）。2.（10分）用74LS161（4位同步二进制计数器，同步置数、异步清零，功能表如表1）设计一个模12加法计数器。要求：（1）采用同步置数法，画出状态转移图；（2）确定置数控制信号的逻辑表达式；（3）画出完整的逻辑电路图（需标注74LS161的引脚编号）。答案一、单项选择题1.D2.A3.B4.B5.D6.D7.B8.A9.A10.C二、填空题1.正向；反向2.频率；非线性（或饱和/截止）3.(A+B)(A+C)(B+C)4.时钟（CP）；同步5.-10；10kΩ6.电压比较器；带通三、分析计算题1.（1）静态分析：IbQ=(Vcc-Ube)/(Rb+(1+β)Re)=(12-0.7)/(300+51×1)≈11.3/351≈0.0322mAIcQ=βIbQ=50×0.0322≈1.61mAUceQ=Vcc-IcQ(Rc+Re)=12-1.61×(3+1)=12-6.44=5.56V（2）微变等效电路：三极管用rbe代替，C1、C2、Ce短路，保留Rb、Rc、Re（因Ce旁路Re，故Re被短路）。（3）动态参数：Au=-β(Rc∥RL)/rbe（假设RL开路，RL→∞），则Au=-50×3/1=-150Ri=Rb∥rbe≈300kΩ∥1kΩ≈1kΩ（因Rb远大于rbe）Ro=Rc=3kΩ2.（1）输入方式：双端输入；输出方式：单端输出。（2）差模输入电压uid=ui1-ui2=10mV-5mV=5mV共模输入电压uic=(ui1+ui2)/2=(10+5)/2=7.5mV（3）差模电压增益Aud=-(βRc)/(2rbe)=-(100×10kΩ)/(2×2kΩ)=-250共模电压增益Auc=-βRc/[rbe+(1+β)2Re]≈-Rc/(2Re)=-10kΩ/(2×10kΩ)=-0.5（因(1+β)2Re远大于rbe）CMRR=|Aud/Auc|=250/0.5=500，转换为分贝：20lg500≈54dB（4）输出电压uo=Aud×uid+Auc×uic=-250×5mV+(-0.5)×7.5mV=-1250mV-3.75mV=-1253.75mV≈-1.25V3.（1）驱动方程：D1=X⊕Q1，D2=Q1（2）状态方程：Q1’=D1=X⊕Q1；Q2’=D2=Q1（3）状态转移表（X=1时）：现态Q2Q1|次态Q2’Q1’00→01（Q2’=Q1=0→0？需修正：初始Q2Q1=00，X=1时，D1=1⊕0=1，D2=Q1=0→次态Q2’=0，Q1’=1→0101→Q2’=Q1=1，D1=1⊕1=0→次态1010→Q2’=Q1=0，D1=1⊕0=1→次态01（循环）正确状态表（X=1）：00→01→10→01→…（X=0时类似分析）（4）逻辑功能：当X=1时，电路为模3计数器；X=0时状态保持或反转（需根据完整状态表确定，实际为可控计数器）。四、设计题1.（1）电路原理图：反相输入端接输入电阻R1，输出端通过反馈电阻Rf接反相输入端，同相输入端接地。（2）放大倍数Au=-Rf/R1=-20，取R1=10kΩ（满足输入电阻要求），则Rf=20×R1=200kΩ（标准值可选200kΩ±5%）。（3）运放电源连接：正电源接+Vcc（如+12V），负电源接-Vee（如-12V），地端接地。2.（1）状态转移图：0→1→…→11→0（共12个状态）。（2）同步置数法需在状态11时置数，置数端LD’=0（低电平有效）。状态11的二进制为1011，故LD’=Q3Q1Q0（