2026年模电实验试题及答案

2026年模电实验试题及答案一、实验任务设计并调试一个两级阻容耦合放大电路，要求实现以下性能指标：1.电压增益≥80（输入正弦信号频率f=12.输入电阻≥23.输出电阻≤2004.通频带≤30Hz5.电源电压=+12V，采用NPN型晶体管（型号2N2222，β二、实验内容与步骤（一）电路设计（20分）根据指标要求，第一级采用共射极放大电路以提供电压增益，第二级采用共集电极放大电路（射极跟随器）以降低输出电阻并提高带负载能力。画出完整的电路原理图（需标注各元件符号及参数），并完成以下计算：1.确定第一级静态工作点(,)，要求2.计算第一级基极偏置电阻、，集电极电阻，发射极电阻（含旁路电容）；3.确定第二级静态工作点(,)，计算基极偏置电阻，发射极电阻；4.选择耦合电容、及旁路电容的容值（取标称值，误差≤10%）。（二）电路搭建与静态调试（20分）1.按原理图焊接电路板，检查无误后接通电源；2.测量第一级晶体管的、、，计算、，若偏离设计值，调整或直至满足≥4V；3.测量第二级晶体管的、、，计算、，确保≥3V。（三）动态参数测量（30分）1.输入f=1kHz、=2.采用“串联电阻法”测量输入电阻：在信号源与放大电路输入端之间串接=2kΩ电阻，测量信号源输出电压和放大电路输入端电压，则=·3.采用“并联电阻法”测量输出电阻：先测量空载输出电压，再接入=1kΩ负载，测量带载输出电压，则=·4.测量通频带：保持输入信号幅度不变，逐渐降低频率至输出电压降至0.707，记录下限频率；逐渐升高频率至输出电压降至0.707，记录上限频率。（四）失真分析与调试（15分）1.增大输入信号幅度，观察输出波形出现失真的现象（顶部削波、底部削波或双向削波），判断失真类型（饱和失真、截止失真或两者兼有）；2.若仅出现顶部削波，说明哪一级进入截止区？应调整哪一元件参数？若仅出现底部削波，说明哪一级进入饱和区？应调整哪一元件参数？3.若输出波形出现“交越失真”，可能的原因是什么？如何消除？（五）故障排查（15分）假设实验中出现以下异常现象，分析可能的故障原因：1.第一级≈，且≈02.第二级≈，输出电压幅度极小；3.输入信号正常，但输出波形出现高频自激振荡（波形顶部出现高频毛刺）。答案一、电路设计1.第一级静态工作点选择=1mA，则=(+)。取=1kΩ（带旁路电容以消除交流负反馈），则=·=1V，=+=1.7V。选择分压偏置电路，取≈10=102.第二级为共集电路，取2mA（提高带负载能力），则=·。取=2.2kΩ，则=4.4V，=+=5.1V3.耦合电容、的容值由下限截止频率=30Hz决定。对于，其所在回路的等效电阻=+≈2kΩ+2kΩ=4kΩ（假设信号源内阻=50Ω可忽略），则≥1/(2π)≈1/(二、静态调试1.实测=1.6V，=0.9V（说明偏大，导致偏小），调整由100kΩ减小为82kΩ，重新测量=1.8V，=2.第二级=5.2V，=4.5V，则≈/三、动态参数测量1.输入=10mV，输出=2.串接=2kΩ，测=15m3.空载=0.92V，带载=1kΩ4.降低频率至f=28Hz时=0.707×0.92≈0.65四、失真分析与调试1.输入幅度增至=30mV2.顶部削波（输出正半周削波）对应晶体管截止，可能是第一级基极电流不足，导致负半周输入时进入截止区，应减小以增大；底部削波（输出负半周削波）对应进入饱和区，应增大以减小或降低（但本题固定，故调整至5.1kΩ）。3.交越失真常见于乙类或甲乙类功放，但本实验为两级放大，若第二级（共集电路）静态电流过小（接近0），可能导致基极电流在过零处无法导通，需增大（减小至47kΩ），使升至2.5mA五、故障排查1.≈且≈0，说明无集电极电流（=0），可能原因：或开路（基极无偏置电压），或发射结开路（b−e极断开），或短路（发射极接地，=0但应正常，若也为0则偏置电阻开路）。2.≈且输出幅度小，说明发射极电流极大（接近/），可能集电极开路（c极未接，导致=≈），或短路（基极电位被拉低，≈0，深度饱和，≈0，但=矛盾，更可能是开路，导致=0，==5.10.7=4.43.高频自激振荡可能因布线寄生电容（如密勒效应）引起，需检查：①电源退耦电容是否漏接（在与地之间并联100\mu