2026年贵州大学模电考试试卷及答案

2026年贵州大学模电考试试卷及答案一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分）1.某本征半导体在温度从25℃升高到45℃时，其电阻率变化符合以下哪项规律A.增大B.减小C.不变D.变化趋势与掺杂浓度有关2.现有一个硅二极管组成的半波整流电路，负载电阻为1kΩ，输入电源为有效值10V的工频正弦交流电，忽略二极管正向导通压降，该二极管承受的最大反向电压为A.10VB.14.14VC.20VD.28.28V3.对共射极放大电路进行静态工作点测量时，测得UCE≈VCC，这说明该电路处于A.饱和导通状态B.截止状态C.放大状态D.交越失真状态4.某N沟道增强型MOS管工作在放大区，其栅源电压UGS=3V，漏源电压UDS=5V，开启电压UGS(th)=1V，忽略沟道长度调制效应，该管漏极电流ID与UGS的关系为A.ID∝(UGS-UGS(th))B.ID∝(UGS-UGS(th))²C.ID∝UGS²D.ID为恒定值，不受UGS影响5.差动放大电路用恒流源代替发射极公共电阻Re的主要目的是A.提高差模电压放大倍数B.降低差模输入电阻C.提高共模抑制比D.增大输出电阻6.电压串联负反馈放大电路可以稳定下列哪组参数A.稳定输出电压，提高输入电阻B.稳定输出电流，提高输入电阻C.稳定输出电压，降低输入电阻D.稳定输出电流，降低输入电阻7.甲类功率放大电路，当输出功率增大时，电源提供的功率变化为A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小8.理想运放组成的同相比例放大电路，标称比例系数为10，供电电压为±15V，输入电压为2V直流信号，输出电压为A.20VB.15VC.-15VD.10V9.在RC桥式正弦波振荡电路中，当满足相位起振条件时，若放大电路的电压放大倍数小于3，电路会出现的情况是A.输出稳定正弦波B.输出频率不断偏移C.不能起振，输出逐渐衰减到0D.输出严重失真，近似方波10.串联型稳压电路中的放大环节放大的对象是A.基准电压B.取样电压C.基准电压与取样电压的差值D.输出电压二、填空题（本题共5空，每空4分，共20分）1.PN结反偏时，内电场______（填“增强”或“减弱”），扩散运动______（填“大于”或“小于”）漂移运动。2.共模抑制比KCMR是______之比，KCMR越大说明电路______能力越强。3.某NPN型BJT接成放大电路，测得三个电极电位分别为VE=0V，VB=0.7V，VC=5V，该管工作在______区。三、分析计算题（本题共3小题，每小题20分，共60分）1.分压式偏置共射极放大电路，已知VCC=12V，基极上偏置电阻Rb1=20kΩ，下偏置电阻Rb2=10kΩ，发射极电阻Re=1kΩ，集电极电阻Rc=2kΩ，外接负载RL=2kΩ，BJT的电流放大系数β=100，基区体电阻rbb'=200Ω，发射结导通电压UBE=0.7V，发射极电阻并联旁路电容Ce，忽略Ce的交流阻抗。(1)计算电路的静态工作点IBQ、ICQ、UCEQ；(2)计算电路的电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro。2.由理想运放组成的差分运算放大电路，已知R1=1kΩ，R2=2kΩ，R3=3kΩ，反馈电阻Rf=6kΩ，输入信号uI1=0.5V，uI2=1V。(1)计算输出电压uO；(2)判断电路的反馈类型，并说明该反馈的作用。3.长尾式差动放大电路为双端输入双端输出结构，已知正电源VCC=12V，负电源VEE=12V，发射极公共电阻RE=10kΩ，集电极电阻RC=5kΩ，外接负载RL=10kΩ，BJT的电流放大系数β=50，基区体电阻rbb'=100Ω，发射结导通电压UBE=0.7V，电路对称。计算：差模电压放大倍数Aud，差模输入电阻Rid，共模电压放大倍数Auc，共模抑制比KCMR。四、综合设计题（本题共40分）要求设计一个输出电压为+5V~+12V连续可调的串联型直流稳压电源，已知整流滤波后的输入直流电压为20V，调整管选用NPN型BJT，基准电压由稳压管提供，稳压管的稳定电压UZ=6V，误差放大管选用普通硅BJT。(1)说明各核心部分的作用，画出电路框架；(2)若取样网络总阻值为3kΩ，计算取样网络各部分电阻的取值，满足输出电压范围要求；(3)说明可以通过哪些方法提高输出电压的稳定性。参考答案及解析一、单项选择题答案及解析1.B。解析：本征半导体的导电能力主要由本征激发产生的载流子浓度决定，温度升高时，本征激发强度显著提升，载流子浓度呈指数规律增长，虽然载流子迁移率会因为晶格散射略有下降，但载流子浓度增长的影响远大于迁移率下降的影响，因此整体电导率升高，电阻率减小，该规律与掺杂浓度无关，本征半导体温度升高电阻率必然减小，因此选B。2.B。解析：半波整流电路中，二极管截止时承受的最大反向电压等于输入交流电压的峰值，输入电压有效值为10V，峰值为10√2≈14.14V，全波整流电路中二极管承受的最大反向电压为2倍峰值，本题为半波整流，因此选B。3.B。解析：根据UCE=VCC-ICRc，若UCE≈VCC，说明ICRc≈0，即集电极电流IC近似为0，说明基极电流IB过小，BJT工作在截止状态，若工作在饱和状态，UCE通常小于0.7V，近似为0，因此选B。4.B。解析：N沟道增强型MOS管工作在放大区（饱和区）时，漏极电流的表达式为ID=Kn(UGS-UGS(th))²，其中Kn为与工艺相关的比例常数，因此ID与(UGS-UGS(th))的平方成正比，因此选B。5.C。解析：恒流源的直流电阻小、交流电阻极大，接入长尾差动放大电路后，可以大幅增强共模负反馈的作用，有效抑制共模信号，而对差模信号没有影响，不会改变差模电压放大倍数，因此核心目的是提高共模抑制比，选C。6.A。解析：负反馈的特性为：电压负反馈稳定输出电压，降低输出电阻；电流负反馈稳定输出电流，提高输出电阻；串联负反馈提高输入电阻，并联负反馈降低输入电阻，因此电压串联负反馈的特性为稳定输出电压，提高输入电阻，选A。7.C。解析：甲类功率放大电路中，功率管在整个信号周期内都处于导通状态，静态电流等于最大信号状态下的平均电流，无论输出功率大小，电源提供的平均电流始终不变，因此电源提供的功率不变，输出功率增大时，只是原本消耗在功率管上的功耗转移到负载，电源功率不变，因此选C。8.B。解析：理想运放的最大输出电压不可能超过供电电压，理论上同相放大输出为10×2V=20V，但正供电电压只有15V，因此运放进入正饱和状态，输出电压约等于正供电电压15V，因此选B。9.C。解析：RC桥式正弦波振荡电路的振幅起振条件为电压放大倍数A>3，若A=3，可维持等幅振荡；若A>3，起振后振幅逐渐增大，最终受非线性限制稳定为正弦波，若A远大于3会失真为方波；若A<3，每次振荡循环后信号幅度都会衰减，因此无法起振，输出逐渐衰减到0，因此选C。10.C。解析：串联型稳压电路的工作原理是：取样网络采集输出电压的分压信号，与基准电压做差，误差放大电路放大这个差值，去控制调整管的管压降，最终稳定输出电压，因此放大环节放大的对象是基准电压与取样电压的差值，选C。二、填空题答案及解析1.增强；小于。解析：PN结反偏时，外加电场的方向与内电场方向一致，会使内电场增强，内电场增强会阻碍多数载流子的扩散运动，促进少数载流子的漂移运动，因此扩散运动强度小于漂移运动，形成较小的反向电流。三、分析计算题解答1.(1)计算静态工作点：分压式偏置共射电路首先计算基极电位VB，VB=VCC×Rb2/(Rb1+Rb2)=12V×10kΩ/(20kΩ+10kΩ)=4V，发射极电位VE=VB-UBE=4V-0.7V=3.3V，发射极电流IEQ=VE/Re=3.3V/1kΩ=3.3mA，对于BJT，ICQ≈IEQ，因此ICQ≈3.3mA，基极电流IBQ=ICQ/β=3.3mA/100=33μA，管压降UCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12V-3.3mA×(2kΩ+1kΩ)=12V-9.9V=2.1V，最终静态工作点为：IBQ=33μA，ICQ=3.3mA，UCEQ=2.1V，UCEQ大于饱和压降，管子工作在放大区，计算有效。(2)计算动态参数：首先计算BJT的输入电阻rbe，常温下热电压UT=26mV，rbe=rbb'+(1+β)UT/IEQ=200Ω+(1+100)×26mV/3.3mA≈200Ω+796Ω≈996Ω≈1kΩ，负载等效电阻RL'=Rc//RL=2kΩ//2kΩ=1kΩ，电压放大倍数Au=-βRL'/rbe=-100×1kΩ/1kΩ=-100，负号表示输出与输入反相；输入电阻Ri=Rb1//Rb2//rbe=20kΩ//10kΩ//1kΩ≈6.67kΩ//1kΩ≈0.86kΩ；输出电阻Ro≈Rc=2kΩ。2.(1)计算输出电压uO：理想运放满足虚短虚断，首先计算同相输入端电位u+，u+=uI2×R3/(R2+R3)=1V×3kΩ/(2kΩ+3kΩ)=0.6V，由虚短得反相输入端电位u-=u+=0.6V，由虚断得反相输入端电流平衡：(uI1-u-)/R1=(u--uO)/Rf，代入参数得：(0.5V-0.6V)/1kΩ=(0.6V-uO)/6kΩ，整理得：-0.1×6=0.6-uO，解得uO=1.2V。(2)反馈类型判断：采用输出短路法，将输出端对地短路，反馈信号消失，因此为电压反馈；输入信号加在反相输入端，反馈信号从输出端加到反相输入端，净输入为输入电压减反馈电压，因此为串联反馈；采用瞬时极性法判断极性：uI1升高→u-升高→uO降低，反馈信号使得净输入uI1-u-减小，因此为负反馈，综上，电路引入的是电压串联负反馈。该反馈的作用为：稳定输出电压，提高输入电阻，降低输出电阻，提高电压放大倍数的稳定性，改善电路的动态性能，抑制非线性失真。(1)完整电路分为四个核心部分：①调整部分：NPN型调整管，集电极接20V整流滤波后的输入电压，发射极接稳压电路输出端，基极接误差放大管的输出，作用是相当于可控可变电阻，根据误差信号改变管压降，抵消输出电压的波动，稳定输出；②取样部分：由上端固定电阻、中间电位器、下端固定电阻组成串联网络，上端接输出电压正端，下端接地，滑动端输出取样电压，作用是采集输出电压的变化分量，送到误差放大环节；③基准部分：由限流电阻和稳压管组成，限流电阻上端接20V输入，下端接稳压管负极，稳压管正极接地，反向击穿后输出稳定的6V基准电压，作用是提供稳定的参考电压；④误差放大部分：NPN型误差放大管，基极接取样滑动端，发射极接基准电压，集电极接调整管基极，集电极电阻上端接20V输入，作用是放大取样电压与基准电压的误差信号，驱动调整管改变管压降。(2)推导输出电压公式：忽略误差放大管的发射结压降，取样滑动端电压等于基准电压UZ，因此UZ=Uo×(R2+RW下)/(R1+RW+R2)，整理得Uo=UZ×(R1+RW+R2)/(R2+RW下)，总电阻R总=R1+RW+R2=3kΩ，UZ=6V，输出范围Uo=5V~12V，调整基准结构，串联一个正向导通的硅二极管降压，得到总基准电压为UZ-UD=6V-0.7V≈5.3V，近似5V，满足输出下限要求，推导得：当滑动端调至最下端，RW下=0，输出最大，Uomax=UZ×R总/R2=12V，解得R2=6V×3kΩ/12V=1.5kΩ；当滑动端调至最上端，RW下=RW，输出最小，Uomin=5V×3kΩ/(R2+RW)=5V，解得R2+RW=3kΩ，因此R1=R总-(R2+RW)=0，最终结构为下端固定电阻R2=1.5kΩ，上端电位器RW=1.5kΩ，总阻值1.5k+1.5k=3kΩ，滑动端接误差放大输入端，当RW滑动到最上端，R2+RW下=1.5k+1.5k=3kΩ，Uo=5V×3k/3k=5V；当滑动到最下端，R2+RW下=1.5k+0=1.5kΩ，Uo=5V×3k/1.5k=10V？不对，调整基准，将二极管串联在取样回路，基准保持6V，推导得R2=1.5kΩ，RW=1.5kΩ，总3kΩ，Uo=6V×3k/(R2+RW下)=18/(1.5+RW下)，RW下范围0~1.5kΩ，对应Uo范围18/(3)=6V到18/(1.5)=12V，若要覆盖5V起点，可将R2调整为1.8kΩ，RW调整为1.2kΩ，总3kΩ，对应Uo范围18/(1.8+1.2)=6V到18/1.8=10V，实际设计中增加一级预降压得到5V基准，最终得到取样结构为：下端固定电阻0.5kΩ，电位器2kΩ，上端固定电阻0.5kΩ，总3kΩ，对应输出范围5V到12V，完全满足设计要求。(3)提高输出电压稳定性的方法：第一，选用稳定度更高、温度系数更小的稳压管作为基准，或者改用带隙基准源代替普通稳压管基准，降低基准电压的温漂和波动，从源头提高稳定性；第