(2025年)中南大学模电试卷及答案分解

(2025年)中南大学模电试卷及答案分解一、选择题（每题2分，共20分）1.电路中硅二极管D与1kΩ电阻串联接于5V直流电源，二极管正向压降0.7V，反向电流可忽略。则二极管工作状态为（）。A.截止B.导通C.击穿D.不确定2.某NPN型三极管各极电位为：UBE=0.7V，UCE=1.2V，判断其工作区域（）。A.截止区B.放大区C.饱和区D.击穿区3.下列放大电路中，输入电阻最高、输出电阻最低的组态是（）。A.共射极B.共集电极C.共基极D.共源极4.负反馈放大电路中，若反馈信号取自输出电流，且与输入信号以电压形式叠加，则反馈类型为（）。A.电压串联B.电压并联C.电流串联D.电流并联5.集成运放构成线性电路时，必须满足的条件是（）。A.开环工作B.引入正反馈C.引入负反馈D.无反馈6.放大电路上限截止频率fH主要受（）影响。A.耦合电容B.旁路电容C.三极管结电容D.负载电阻7.乙类OCL功率放大电路的理想效率为（）。A.25%B.50%C.78.5%D.100%8.桥式整流电容滤波电路中，若变压器次级电压有效值为U2，则二极管承受的最大反向电压为（）。A.0.9U2B.√2U2C.2√2U2D.2U29.场效应管放大电路与三极管放大电路相比，最显著的优点是（）。A.电压增益高B.输入电阻高C.输出电阻低D.功耗低10.差分放大电路的主要作用是（）。A.放大共模信号B.抑制差模信号C.抑制共模信号D.提高输出功率二、填空题（每空2分，共20分）1.硅二极管正偏时压降约为______V，锗二极管约为______V。2.三极管放大电路中，若IB=40μA，IC=2mA，则β=______；若VCE=0.3V，该管工作在______区。3.共射放大电路中，静态工作点Q过高会导致______失真，Q过低会导致______失真。4.深度负反馈条件下，闭环放大倍数Avf≈______，此时净输入信号近似为______。5.同相比例运算电路的输入电阻为______（理想运放），反相比例运算电路的输入电阻约为______。6.乙类功率放大电路的主要失真为______，可通过______偏置改善。三、分析计算题（共60分）1.（15分）分压式偏置共射放大电路如图（略），参数：VCC=15V，RB1=100kΩ，RB2=33kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，三极管β=80，rbe=1.5kΩ，C1、C2、CE足够大。求：（1）静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ；（2）电压放大倍数Av；（3）输入电阻Ri和输出电阻Ro。2.（15分）N沟道增强型MOSFET放大电路如图（略），已知UGS(th)=3V，ID=0.5mA时UGS=5V，静态UGSQ=4V，rds很大。求：（1）静态漏极电流IDQ；（2）跨导gm；（3）若漏极电阻RD=5kΩ，负载RL=5kΩ，求电压放大倍数Av。3.（15分）理想运放组成的电路如图（略），R1=10kΩ，R2=20kΩ，Rf=40kΩ，ui1=0.2V，ui2=0.1V。求输出电压uo（需说明电路功能）。4.（15分）OCL功率放大电路如图（略），VCC=±18V，RL=8Ω，输入正弦信号足够大。求：（1）最大输出功率Pom；（2）电源提供的功率PV；（3）效率η；（4）每只三极管的最大管耗PTmax。四、综合题（20分）设计一个多级放大电路，要求：输入电阻≥1MΩ，电压放大倍数≥1000，输出电阻≤100Ω。说明各级电路的组态选择及理由，画出原理电路图，并估算关键参数（如偏置电阻、负载电阻等）。答案分解一、选择题1.B（正向偏置，电流(5-0.7)/1k=4.3mA>0，导通）2.C（UCE=1.2V<UBE=0.7V？修正：实际UCE=VCC-IC(RC+RE)，若UCE<UBE则饱和，此处假设UCE=1.2V>UBE=0.7V，应为放大区？需核对题目条件。正确应为B，放大区）3.B（共集电极输入电阻高、输出电阻低）4.C（电流反馈取输出电流，串联反馈以电压叠加）5.C（线性应用需引入负反馈）6.C（结电容影响高频特性）7.C（乙类理想效率π/4≈78.5%）8.B（桥式整流二极管承受反向峰值电压√2U2）9.B（场效应管输入电阻极高）10.C（差分电路抑制共模信号）二、填空题1.0.7；0.32.50；饱和（β=2mA/40μA=50；VCE=0.3V<UBE，饱和区）3.饱和；截止4.1/F；零（深度负反馈Avf≈1/F，净输入近似为零）5.无穷大；R1（反相输入电阻约为R1）6.交越失真；甲乙类（设置小偏置电流）三、分析计算题1.（1）UBQ=(RB2/(RB1+RB2))VCC=(33/133)×15≈3.7V，UEQ=UBQ-UBE=3.7-0.7=3V，IEQ=UEQ/RE=3/2k=1.5mA≈ICQ，IBQ=ICQ/β=1.5mA/80≈18.75μA，VCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=15-1.5×(3+2)=7.5V。（2）Av=-β(RC∥RL)/rbe=-80×(3∥3)/1.5=-80×1.5/1.5=-80。（3）Ri=RB1∥RB2∥rbe≈100∥33∥1.5≈1.5kΩ（rbe最小），Ro=RC=3kΩ。2.（1）转移特性ID=K(UGS-UGS(th))²，K=ID/(UGS-UGS(th))²=0.5mA/(5-3)²=0.125mA/V²，IDQ=0.125×(4-3)²=0.125mA。（2）gm=2K(UGS-UGS(th))=2×0.125×(4-3)=0.25mS。（3）Av=-gm(RD∥RL)=-0.25×(5∥5)=-0.25×2.5=-0.625（若电路为共源组态）。3.电路为反相加法器，uo=-Rf/R1×ui1-Rf/R2×ui2=-40/10×0.2-40/20×0.1=-0.8-0.2=-1V。4.（1）Pom=(VCC²)/(2RL)=(18²)/(2×8)=324/16≈20.25W。（2）PV=(2VCC×Im)/π，Im=VCC/RL=18/8=2.25A，PV=(2×18×2.25)/3.14≈81/3.14≈25.79W。（3）η=Pom/PV≈20.25/25.79≈78.5%。（4）PTmax≈0.2Pom≈0.2×20.25≈4.05W。四、综合题设计方案：-输入级：共源极MOSFET放大电路（输入电阻>1MΩ），采用分压偏置（RG1=10MΩ，RG2=10MΩ，UGSQ=VCC×RG2/(RG1+RG2)=6V，VCC=12V），RD=10kΩ，输入电阻Ri≈RG1∥RG2≈5MΩ。-中间级：共射极三极管放大电路（电压增益高），RB1=60kΩ，RB2=20kΩ（UBQ=3V），RC=5kΩ，β=100，rbe≈1kΩ，电压增益Av1=-β(RC∥Ri2)/rbe≈-100×5k/1k=-500（Ri2为后级输入电阻）。-输出级：共