东华大学模电题库及答案

东华大学模电题库及答案一、选择题（共40分）1.在PN结中，耗尽层的形成是由于（）。A.电子和空穴的扩散运动B.电子和空穴的漂移运动C.内电场的作用D.外加电场的作用2.理想二极管的正向压降约为（）。A.0VB.0.3VC.0.7VD.1V3.晶体管工作在放大区时，其发射结和集电结的偏置状态是（）。A.发射结正偏，集电结反偏B.发射结反偏，集电结正偏C.发射结和集电结都正偏D.发射结和集电结都反偏4.场效应管是一种（）控制器件。A.电流B.电压C.电阻D.功率5.共射放大电路的电压增益表达式为（）。A.Av=-β(Rc/Re)B.Av=-β(Rc/rbe)C.Av=-β(Rc/RL')D.Av=-β(Rc/rbe)//RL'6.在放大电路中，引入负反馈的主要目的是（）。A.提高增益B.稳定增益C.增加带宽D.提高输入阻抗7.差分放大电路的主要优点是（）。A.高增益B.高输入阻抗C.抑制零点漂移D.宽频带8.理想运放的开环增益为（）。A.0B.1C.无穷大D.有限值9.在反相比例放大电路中，若Rf=10kΩ，R1=1kΩ，则电压增益为（）。A.-1B.-10C.-11D.-10010.在同相比例放大电路中，若Rf=9kΩ，R1=1kΩ，则电压增益为（）。A.1B.9C.10D.1111.乙类功率放大电路的主要缺点是（）。A.效率低B.存在交越失真C.增益低D.输入阻抗低12.在桥式整流电路中，若变压器次级电压为20V（有效值），则负载上的直流电压约为（）。A.9VB.18VC.20VD.28.3V13.稳压二极管工作在（）状态。A.正向导通B.反向截止C.反向击穿D.正向截止14.在RC振荡电路中，产生振荡的条件是（）。A.|βA|=1，φ=2nπB.|βA|>1，φ=2nπC.|βA|=1，φ=(2n+1)πD.|βA|>1，φ=(2n+1)π15.在LC并联谐振电路中，当谐振时，电路的阻抗为（）。A.最小B.最大C.0D.无穷大16.晶体管的β值是指（）。A.集电极电流与基极电流之比B.发射极电流与基极电流之比C.集电极电流与发射极电流之比D.基极电流与集电极电流之比17.在共集电极放大电路中，电压增益（）。A.远大于1B.约等于1C.远小于1D.等于018.在放大电路中，耦合电容的作用是（）。A.提供直流偏置B.隔断直流，传递交流C.滤波D.提供反馈19.在多级放大电路中，若各级的增益分别为A1、A2、...、An，则总增益为（）。A.A1+A2+...+AnB.A1×A2×...×AnC.A1/A2/.../AnD.(A1+A2+...+An)/n20.在运算放大器电路中，虚短是指（）。A.两输入端电位相等B.两输入端电流相等C.输入端与输出端短路D.输入端与地短路二、填空题（共20分）1.半导体中，载流子包括______和______。2.二极管的伏安特性曲线可分为______区、______区和______区。3.晶体管的三种基本组态是______、______和______。4.场效应管按导电沟道分为______型和______型，按结构分为______型和______型。5.放大电路的频率响应通常用______和______来描述。6.反馈放大电路根据反馈信号取自输出端的信号不同，可分为______反馈和______反馈。7.差分放大电路的共模抑制比定义为______与______之比。8.理想运放的主要特性包括______、______、______和______。9.功率放大器按工作状态可分为______类、______类、______类和______类。10.整流电路的主要作用是将______转换为______。三、判断题（共10分）1.（）PN结正向偏置时，耗尽层变宽。2.（）二极管是线性器件。3.（）晶体管工作在饱和区时，集电极电流不受基极电流控制。4.（）场效应管的输入阻抗比双极型晶体管高。5.（）在放大电路中，负反馈会使增益降低，但会使频带变宽。6.（）差分放大电路只能放大差模信号，不能放大共模信号。7.（）理想运放的差模增益为无穷大，共模增益为0。8.（）乙类功率放大器的效率最高可达78.5%。9.（）LC振荡电路的频率稳定性比RC振荡电路高。10.（）在稳压电路中，稳压二极管应工作在正向导通状态。四、分析计算题（共30分）1.电路如图1所示，已知VCC=12V，Rb=300kΩ，Rc=2kΩ，β=100，VBE=0.7V。求：(1)静态工作点；(2)电压增益Av；(3)输入电阻Ri和输出电阻Ro。2.运放电路如图2所示，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，Rf=100kΩ，输入电压Vi=0.1V。求输出电压Vo。3.电路如图3所示，已知变压器次级电压V2=20V（有效值），负载电阻RL=100Ω。求：(1)负载上的直流电压VL；(2)整流管的平均电流ID；(3)整流管承受的最大反向电压VRM。4.运放电路如图4所示，已知R1=R2=R3=R4=R5=10kΩ，输入电压V1=1V，V2=2V。求输出电压Vo。5.在RC振荡电路中，已知R=10kΩ，C=0.01μF，求振荡频率f。---答案：一、选择题（共40分）1.答案：A解释：PN结中耗尽层的形成是由于电子和空穴的扩散运动。当P型半导体和N型半导体结合时，P区的空穴向N区扩散，N区的电子向P区扩散，在交界面附近形成缺少载流子的区域，即耗尽层。2.答案：C解释：理想二极管是指没有正向压降的二极管，但实际二极管在正向导通时会有一定的压降。对于硅二极管，正向压降约为0.7V；对于锗二极管，正向压降约为0.3V。题目没有指明是硅管还是锗管，但通常情况下指的是硅管，因此答案为C。3.答案：A解释：晶体管工作在放大区时，发射结正偏，集电结反偏。这是晶体管放大的基本条件。发射结正偏使发射区向基区发射载流子，集电结反偏使集电区收集从基区扩散过来的载流子，从而实现电流放大。4.答案：B解释：场效应管是一种电压控制器件，其漏极电流受栅极电压控制，而不是像双极型晶体管那样受基极电流控制。场效应管具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好等优点。5.答案：B解释：共射放大电路的电压增益表达式为Av=-β(Rc/rbe)。其中，β是晶体管的电流放大系数，Rc是集电极电阻，rbe是晶体管输入电阻。负号表示输出与输入反相。6.答案：B解释：在放大电路中，引入负反馈的主要目的是稳定增益。负反馈可以使放大电路的增益对晶体管参数变化、温度变化等因素不敏感，从而提高电路的稳定性。同时，负反馈还可以扩展频带、减小非线性失真等。7.答案：C解释：差分放大电路的主要优点是抑制零点漂移。由于差分放大电路对共模信号有很强的抑制能力，而对差模信号有很强的放大能力，因此可以有效地抑制因温度变化等因素引起的零点漂移，常用于集成电路的输入级。8.答案：C解释：理想运放的开环增益为无穷大。这是理想运放的一个重要特性，意味着在理想情况下，运放的输出电压可以无限大。但实际上，运放的开环增益是有限的，但通常很大（10^5~10^6）。9.答案：B解释：在反相比例放大电路中，电压增益为Av=-Rf/R1。根据题目中给出的数值，Rf=10kΩ，R1=1kΩ，因此Av=-10kΩ/1kΩ=-10。负号表示输出与输入反相。10.答案：C解释：在同相比例放大电路中，电压增益为Av=1+Rf/R1。根据题目中给出的数值，Rf=9kΩ，R1=1kΩ，因此Av=1+9kΩ/1kΩ=10。输出与输入同相。11.答案：B解释：乙类功率放大电路的主要缺点是存在交越失真。在乙类放大电路中，晶体管在输入信号的正负半周分别导通，当输入信号过零时，晶体管会从截止区进入放大区，由于晶体管的开启电压，会产生交越失真。12.答案：B解释：在桥式整流电路中，若变压器次级电压为20V（有效值），则负载上的直流电压约为18V。这是因为桥式整流电路的输出电压Vdc=0.9V2，其中V2是变压器次级电压的有效值。因此，Vdc=0.9×20V=18V。13.答案：C解释：稳压二极管工作在反向击穿状态。当稳压二极管两端电压达到其击穿电压时，二极管进入反向击穿区，电流急剧增加，而电压基本保持不变，从而实现稳压功能。14.答案：A解释：在RC振荡电路中，产生振荡的条件是|βA|=1，φ=2nπ。其中，β是反馈系数，A是放大电路的增益，φ是反馈信号与输入信号的相位差。这个条件称为巴克豪森振荡条件。15.答案：B解释：在LC并联谐振电路中，当谐振时，电路的阻抗达到最大值。这是因为谐振时，感抗和容抗大小相等，方向相反，相互抵消，电路呈现纯电阻性，阻抗达到最大值。16.答案：A解释：晶体管的β值是指集电极电流与基极电流之比，即β=Ic/Ib。β值是晶体管的重要参数，表示晶体管的电流放大能力。17.答案：B解释：在共集电极放大电路中，电压增益约等于1。这是因为共集电极放大电路的输出取自发射极，输入加在基极，输出电压近似等于输入电压，因此电压增益约等于1，但略小于1。18.答案：B解释：在放大电路中，耦合电容的作用是隔断直流，传递交流。耦合电容可以阻断直流分量，使各级放大电路的静态工作点相互独立，同时允许交流信号通过，实现信号的传递。19.答案：B解释：在多级放大电路中，若各级的增益分别为A1、A2、...、An，则总增益为各级增益的乘积，即A=A1×A2×...×An。这是因为前级的输出是后级的输入，信号经过多级放大后，总增益是各级增益的乘积。20.答案：A解释：在运算放大器电路中，虚短是指两输入端电位相等。这是由于理想运放的开环增益为无穷大，而输出电压是有限的，因此两输入端的电压差必须接近于零，即两输入端电位近似相等。二、填空题（共20分）1.答案：电子；空穴解释：半导体中，载流子包括电子和空穴。电子是带负电的载流子，空穴是带正电的载流子。在N型半导体中，电子是多数载流子；在P型半导体中，空穴是多数载流子。2.答案：正向导通；反向截止；反向击穿解释：二极管的伏安特性曲线可分为正向导通区、反向截止区和反向击穿区。在正向导通区，二极管正向导通，电流随电压增加而迅速增加；在反向截止区，二极管反向截止，只有很小的反向电流；在反向击穿区，当反向电压达到一定值时，二极管被击穿，电流急剧增加。3.答案：共射极；共集电极；共基极解释：晶体管的三种基本组态是共射极、共集电极和共基极。共射极组态的电压增益高，输入阻抗中等，输出阻抗中等；共集电极组态的电压增益约等于1，输入阻抗高，输出阻抗低；共基极组态的电压增益高，输入阻抗低，输出阻抗高。4.答案：N；P；结；MOS解释：场效应管按导电沟道分为N型和P型，N型沟道载流子是电子，P型沟道载流子是空穴；按结构分为结型和MOS型，结型场效应管利用PN结控制沟道，MOS型场效应管利用金属-氧化物-半导体结构控制沟道。5.答案：幅频特性；相频特性解释：放大电路的频率响应通常用幅频特性和相频特性来描述。幅频特性表示放大电路的增益随频率变化的关系；相频特性表示放大电路的输出与输入之间的相位差随频率变化的关系。6.答案：电压；电流解释：反馈放大电路根据反馈信号取自输出端的信号不同，可分为电压反馈和电流反馈。电压反馈的反馈信号取自输出电压，电流反馈的反馈信号取自输出电流。7.答案：差模增益；共模增益解释：差分放大电路的共模抑制比定义为差模增益与共模增益之比，即CMRR=Ad/Ac。共模抑制比是衡量差分放大电路抑制共模信号能力的重要指标，值越大越好。8.答案：开环增益无穷大；输入阻抗无穷大；输出阻抗为零；共模抑制比无穷大解释：理想运放的主要特性包括开环增益无穷大、输入阻抗无穷大、输出阻抗为零和共模抑制比无穷大。这些特性使得运放在实际应用中可以简化分析，提高电路性能。9.答案：甲；乙；甲乙；丙解释：功率放大器按工作状态可分为甲类、乙类、甲乙类和丙类。甲类放大器的导通角为360°，效率较低；乙类放大器的导通角为180°，效率较高；甲乙类放大器的导通角介于180°和360°之间；丙类放大器的导通角小于180°，效率最高。10.答案：交流；直流解释：整流电路的主要作用是将交流转换为直流。整流电路利用二极管的单向导电性，将交流电转换为脉动的直流电，然后再通过滤波电路平滑，得到较为平滑的直流电。三、判断题（共10分）1.答案：×解释：PN结正向偏置时，耗尽层变窄。当PN结正向偏置时，外电场与内电场方向相反，削弱了内电场，使耗尽层变窄，有利于多数载流子的扩散运动。2.答案：×解释：二极管是非线性器件。二极管的伏安特性曲线不是一条直线，而是指数曲线，因此二极管是非线性器件。3.答案：√解释：晶体管工作在饱和区时，集电极电流不受基极电流控制。在饱和区，集电结正偏，集电极电流主要由外电路决定，与基极电流无关，此时晶体管失去放大能力。4.答案：√解释：场效应管的输入阻抗比双极型晶体管高。场效应管的输入阻抗主要是由栅极与源极、栅极与漏极之间的PN结反向电阻决定，通常在10^9Ω以上；而双极型晶体管的输入阻抗是基极电阻，通常在kΩ数量级。5.答案：√解释：在放大电路中，负反馈会使增益降低，但会使频带变宽。负反馈可以扩展放大电路的频带，因为负反馈降低了增益，同时也降低了电路的高频和低频截止频率，使得频带变宽。6.答案：×解释：差分放大电路既能放大差模信号，也能放大共模信号，但对共模信号的放大能力远小于对差模信号的放大能力。差分放大电路的主要特点是抑制共模信号，放大差模信号。7.答案：√解释：理想运放的差模增益为无穷大，共模增益为0。这是理想运放的重要特性，意味着理想运放对差模信号的放大能力无限大，对共模信号的放大能力为0。8.答案：√解释：乙类功率放大器的效率最高可达78.5%。这是在理想情况下，即不考虑晶体管的饱和压降和输入特性的非线性，乙类功率放大器的最高效率为π/4≈78.5%。9.答案：√解释：LC振荡电路的频率稳定性比RC振荡电路高。这是因为LC振荡电路的品质因数Q值通常比RC振荡电路高，而Q值越高，频率稳定性越好。10.答案：×解释：在稳压电路中，稳压二极管应工作在反向击穿状态，而不是正向导通状态。当稳压二极管工作在反向击穿区时，即使电流变化很大，电压变化很小，从而实现稳压功能。四、分析计算题（共30分）1.解：(1)静态工作点：基极电流Ib=(VCC-VBE)/Rb=(12V-0.7V)/300kΩ=11.3V/300kΩ≈37.67μA集电极电流Ic=β×Ib=100×37.67μA≈3.767mA集电极-发射极电压Vce=VCC-Ic×Rc=12V-3.767mA×2kΩ≈12V-7.534V≈4.466V因此，静态工作点为：Ib≈37.67μA，Ic≈3.767mA，Vce≈4.466V(2)电压增益Av：晶体管输入电阻rbe=300Ω+(1+β)×26mV/Ie≈300Ω+101×26mV/3.767mA≈300Ω+697.6Ω≈997.6Ω电压增益Av=-β×(Rc//RL)/rbe假设负载电阻RL=∞，则Rc//RL=Rc=2kΩ因此，Av=-100×2kΩ/997.6Ω≈-200.5(3)输入电阻Ri和输出电阻Ro：输入电阻Ri=Rb//rbe≈300kΩ//997.6Ω≈996.3Ω输出电阻Ro=Rc=2kΩ2.解：在反相比例放大电路中，输出电压Vo与输入电压Vi的关系为：Vo=-(Rf/R1)×Vi根据题目中给出的数值，Rf=100kΩ，R1=10kΩ，Vi=0.1V因此，Vo=-(100