2025 年大学电子科学与技术（电子科学基础）技能试卷

2025年大学电子科学与技术（电子科学基础）技能试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.下列关于半导体材料特性的说法，错误的是（）A.具有热敏性B.具有光敏性C.导电能力介于导体和绝缘体之间D.杂质对其导电性能无影响2.对于P型半导体，其多数载流子是（）A.电子B.空穴C.离子D.中子3.PN结正向偏置时，其内部电流主要是（）A.扩散电流B.漂移电流C.两者都有且一样大D.不确定4.三极管工作在放大区时，其发射结和集电结的状态是（）A.发射结正偏，集电结正偏B.发射结正偏；集电结反偏C.发射结反偏，集电结正偏D.发射结反偏，集电结反偏5.某放大电路中三极管的三个电极电位分别为U1=2V，U2=1.3V，U3=5V，则该三极管为（）A.NPN型硅管B.NPN型锗管C.PNP型硅管D.PNP型锗管6.放大电路的静态工作点设置过高，容易产生（）A.饱和失真B.截止失真C.线性失真D.交越失真7.共发射极放大电路的电压放大倍数表达式为（）A.Au=βRc/rbeB.Au=βRb/rbeC.Au=βRc/(Rb+rbe)D.Au=βRb/(Rc+rbe)8.多级放大电路的总电压放大倍数等于各级放大电路电压放大倍数的（）A.之和B.之差C.之积D.之商9.直接耦合放大电路存在零点漂移的主要原因是（）A.元件老化B.电源电压不稳定C.参数变化D.温度变化10.集成运算放大器的输入级通常采用（）A.共发射极放大电路B.共集电极放大电路C.差分放大电路D.共基极放大电路二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.半导体材料的特性包括（）A.热敏性B.光敏性C.掺杂性D.绝缘性2.下列关于PN结的说法，正确的是（）A.具有单向导电性B.正向偏置时导通C.反向偏置时截止D.可以作为整流元件3.三极管的主要参数有（）A.电流放大倍数βB.集电极最大允许电流ICMC.集电极-发射极反向击穿电压U(BR)CEOD.发射极-基极反向击穿电压U(BR)EBO4.放大电路的性能指标有（）A.电压放大倍数B.输入电阻C.输出电阻D.通频带5.差分放大电路的特点有（）A.有效抑制零点漂移B.放大差模信号C.抑制共模信号D.提高电路稳定性三、判断题（总共10题，每题2分，请判断下列说法的对错，对的打“√”，错的打“×”）1.半导体材料的导电能力随温度升高而增强。（）2.PN结正向偏置时电阻很大，反向偏置时电阻很小。（）3.三极管只要工作在放大区，就一定能实现电流放大作用。（）4.放大电路的静态工作点一旦确定，就不会发生变化。（）5.共发射极放大电路既能放大电压，也能放大电流。（）6.多级放大电路中，后级放大电路的输入电阻就是前级放大电路的负载电阻。（）7.直接耦合放大电路比阻容耦合放大电路更适合放大变化缓慢的信号。（）8.集成运算放大器工作在线性区时，其输出电压与输入电压成线性关系。（）9.差分放大电路中，两个输入端的信号大小相等、极性相反时，输出电压为零。（）10.放大电路的通频带越宽，表明其对不同频率信号的放大能力越均匀。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述半导体材料的导电机制以及杂质对其导电性能的影响。2.分析三极管工作在放大区、饱和区和截止区时的外部条件及特点，并说明如何判断三极管的工作状态。3.说明共发射极放大电路的工作原理，并分析其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的特点。五、综合分析题（总共2题，每题15分，请根据题目要求进行详细分析和解答）1.已知某放大电路中三极管的β=50，U(BE)=0.7V，电路参数如图所示。求：（1）静态工作点ICQ、UCEQ；（2）画出微变等效电路；（3）计算电压放大倍数Au、输入电阻ri和输出电阻ro。2.设计一个两级阻容耦合放大电路，要求第一级为共发射极放大电路，第二级为共集电极放大电路，已知输入信号源内阻Rs=1kΩ，负载电阻RL=5kΩ，要求电压放大倍数Au=100，输入电阻ri≥10kΩ，输出电阻ro≤1kΩ。请确定各级电路的参数，并说明设计思路。答案：一、单项选择题1.D2.B3.A4.B5.A6.A7.A8.C9.D10.C二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABCD三、判断题1.√2.×3.×4.×5.√6.√7.√8.√9.√10.√四、简答题1.半导体材料的导电机制：半导体中存在两种载流子，电子和空穴。在热激发或光照等作用下，电子可以挣脱共价键的束缚成为自由电子，同时在共价键中留下空穴，空穴也可参与导电。杂质对其导电性能影响：掺入施主杂质，提供电子，形成N型半导体，多数载流子为电子；掺入受主杂质，提供空穴，形成P型半导体，多数载流子为空穴。杂质的掺入大大增加了半导体的导电能力。2.放大区：发射结正偏，集电结反偏，集电极电流IC受基极电流IB控制，具有电流放大作用。饱和区：发射结和集电结都正偏，IC不受IB控制，三极管相当于一个闭合的开关。截止区：发射结和集电结都反偏，三极管相当于一个断开的开关。判断工作状态：根据发射结和集电结的偏置情况判断，若发射结正偏且集电结反偏则在放大区；若发射结和集电结都正偏则在饱和区；若发射结和集电结都反偏则在截止区。3.共发射极放大电路工作原理：输入信号加在基极与发射极之间，引起基极电流变化，通过三极管的电流放大作用，使集电极电流变化，进而在集电极电阻Rc上产生电压变化，实现电压放大。电压放大倍数较大，输入电阻适中，输出电阻较大。输入电阻ri=rbe，输出电阻ro≈Rc。五、综合分析题1.（1）根据KVL定律：VCC=IBRB+UBE+IERE，IE=(1+β)IB，可得：IBQ=(VCC-UBE)/[RB+(1+β)RE]=(12-0.7)/[300+(1+50)×2]≈0.02mAICQ=βIBQ=50×0.02=1mAUCEQ=VCC-ICRC-IERE=12-1×3-1×2=7V（2）微变等效电路：三极管用h参数等效模型代替，基极与发射极之间为rbe，集电极与发射极之间为βib，集电极与地之间为Rc。（3）Au=-βRc/rbe，rbe=300+(1+β)26/IE=300+(1+50)×26/1≈1656Ω，Au=-50×(3/(1.656))≈-90.6ri=rbe=1.656kΩ，ro=Rc=3kΩ2.设计思路：第一级共发射极放大电路提供较大电压放大倍数，第二级共集电极放大电路提高输入电阻并减小输出电阻。第一级：根据Au=βRc/rbe，设β=50，为满足Au1×Au2=100，可设Au1=20，则Rc=A