2026年模拟电子电路B模电课后习题附答案

2026年模拟电子电路B模电课后习题附答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某2025款分布式光伏组件采用旁路二极管抑制热斑效应，已知单个硅旁路二极管在25℃下反向饱和电流为1nA，当组件某串电池片被遮挡时，旁路二极管正向导通电流为2A，此时该二极管的正向压降约为（）A.0.2VB.0.7VC.1.2VD.1.8V2.某医疗穿戴设备的心率检测前端采用二极管做限幅保护，要求导通压降低于0.3V、功耗小于1μW，应选用下列哪种二极管（）A.普通硅整流二极管B.快恢复硅二极管C.肖特基锗二极管D.碳化硅二极管3.某工业温度传感器前端采用NPN管共射放大电路，常温下静态工作点设置合理，当环境温度升高到85℃时，输出波形出现截止失真，若仅调整基极偏置电阻Rb，应采取的操作是（）A.增大Rb阻值B.减小Rb阻值C.保持Rb不变D.更换Rb为可调电阻无需调整4.某低功耗物联网节点的信号放大电路采用N沟道耗尽型MOS管，为实现nA级的静态功耗，应将MOS管设置在哪个工作区（）A.可变电阻区B.饱和区C.亚阈值区D.击穿区5.某TWS蓝牙耳机的音频输出端采用乙类互补对称功率放大电路，试听时发现小音量下音频失真明显，大音量下失真消失，该失真类型及补偿方式为（）A.截止失真，增大基极偏置电流B.交越失真，增加二极管偏置电路C.饱和失真，减小电源电压D.频率失真，增加补偿电容6.某工业压力传感器采用差分输出，输出信号包含5V共模干扰、10mV差模有用信号，若要将有用信号放大1000倍且共模干扰抑制到1mV以下，选用的集成运放共模抑制比至少应为（）A.60dBB.80dBC.100dBD.120dB7.某12位高速ADC的前端驱动电路要求输入电阻大于10MΩ、输出电阻小于10Ω、输出电压稳定性高，应引入的负反馈组态为（）A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电流串联负反馈D.电流并联负反馈8.某便携式心电采集设备的前置放大电路输入阻抗要求大于1GΩ，若采用集成运放搭建，最适合的电路拓扑是（）A.反相比例放大电路B.同相比例放大电路C.差分放大电路D.积分电路9.某直流电机的转速检测采用霍尔传感器输出脉冲信号，若要将脉冲频率转换为对应的电压信号输出，应选用的运放电路是（）A.微分电路B.积分电路C.电压跟随器D.滞回比较器10.某LoRa物联网节点的本地时钟采用文氏桥正弦波振荡电路，要求频率稳定度优于10ppm，应采取的改进措施是（）A.增大RC选频网络的电容值B.增加负反馈支路的热敏电阻C.选频网络采用石英晶体替换RCD.提高运放的电源电压11.某锂电池管理系统的过充检测采用滞回比较器，要求电池电压高于4.2V时输出高电平触发保护，电压降到4.0V时解除保护，该比较器的高低阈值分别为（）A.4.2V、4.0VB.4.0V、4.2VC.4.1V、4.1VD.4.3V、3.9V12.某农业植保无人机的机载供电系统采用7805三端稳压器扩流电路，已知7805的最大输出电流为1A，扩流用功率管的放大倍数为50，扩流后电路的最大输出电流约为（）A.1AB.50AC.51AD.100A13.某200kHz高频开关电源的整流二极管要求反向恢复时间小于50ns，应选用的二极管类型为（）A.普通硅整流管B.快恢复二极管C.稳压二极管D.发光二极管14.某桌面音箱的前置驱动电路要求带负载能力强、输出电压跟随输入电压变化，应选用的分立元件放大电路拓扑是（）A.共射放大电路B.共集放大电路C.共基放大电路D.差分放大电路15.某可见光通信的接收端采用光电二极管输出电流信号，若要将电流信号转换为电压信号输出，应引入的负反馈组态为（）A.电压串联负反馈B.电压并联负反馈C.电流串联负反馈D.电流并联负反馈二、填空题（每空1分，共20分）1.25℃下，普通硅二极管的死区电压约为____V，正向导通压降约为____V，反向饱和电流随温度每升高10℃约增大____倍。2.共射放大电路中，已知晶体管的电流放大倍数为β，静态集电极电流为Ic，负载电阻为RL，集电极电阻为Rc，则晶体管的输入电阻rbe=____，空载电压放大倍数Au=____，带载后电压放大倍数的绝对值将____（填“增大”“减小”或“不变”）。3.N沟道增强型MOS管的开启电压VGS(th)为____（填“正”或“负”）值，N沟道耗尽型MOS管的夹断电压VGS(off)为____（填“正”或“负”）值。4.乙类互补对称功率放大电路的电源电压为Vcc，负载电阻为RL，则最大输出功率Pomax=____，最大效率ηmax=____，当输出功率为最大值时，单个功率管的管耗约为____Pomax。5.集成运放的输入级通常采用差分放大电路，主要作用是抑制____、提高____，输出级通常采用互补对称功率放大电路，主要作用是提高____。6.负反馈放大电路的四种基本组态分别为电压串联、电压并联、电流串联、电流并联，若要稳定输出电流、提高输入电阻，应引入____负反馈；若要实现I/V转换，应引入____负反馈。7.理想集成运放的虚短和虚断特性成立的前提条件是____。8.常用的三角波发生电路由____电路和____电路级联组成。9.单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压有效值为U2，空载时输出直流电压平均值约为____U2，带额定电阻负载时输出直流电压平均值约为____U2。10.稳压二极管正常稳压时工作在____状态，其动态电阻rZ越____（填“大”或“小”），稳压性能越好。三、分析计算题（共50分）1.（8分）某光伏组件的旁路二极管电路中，已知D1、D2为同型号硅二极管，25℃下反向饱和电流IS=1nA，热电压UT=26mV，二极管正向伏安特性满足ID=IS(e^(VD/UT)-1)，当组件被遮挡时，流过二极管的总电流ID总=1A，忽略二极管的体电阻，求：（1）两个二极管的正向压降VD1、VD2；（2）若D2的反向饱和电流因工艺缺陷变为2nA，其他参数不变，重新计算VD1、VD2。2.（10分）某NPN管共射放大电路参数如下：Vcc=12V，Rb1=47kΩ，Rb2=15kΩ，Rc=2kΩ，Re=1kΩ，RL=2kΩ，晶体管的β=80，VBE(on)=0.7V，忽略ICEO。求：（1）静态工作点IBQ、ICQ、VCEQ；（2）电压放大倍数Au、输入电阻Ri、输出电阻Ro；（3）若电路输出波形出现下半周失真，判断失真类型，并说明调整Rb1的方向。3.（8分）某TWS耳机的音频输出采用OCL乙类互补对称功率放大电路，已知正负电源电压为±5V，负载为8Ω的动圈扬声器，忽略功率管的饱和压降。求：（1）最大输出功率Pomax、电源提供的平均功率PV、最大效率ηmax；（2）若实际测试发现小信号下输出存在交越失真，说明改进方案。4.（8分）某心电采集前端采用三运放仪表放大器电路，已知R1=1kΩ，R2=100kΩ，R3=R4=10kΩ，R5=R6=100kΩ，运放均为理想运放。求：（1）差模电压放大倍数Aud；（2）该电路的共模抑制比理论值。5.（8分）某高速ADC的前端驱动电路中，运放为理想运放，Rf=100kΩ，R1=1kΩ，R2=100Ω，反馈信号从输出端经Rf接至反相输入端，输入信号接同相输入端。求：（1）判断电路引入的负反馈组态；（2）计算闭环电压放大倍数Auf=Uo/Ui；（3）说明该反馈对输入电阻、输出电阻的影响。6.（8分）某无人机机载5V供电电路参数如下：输入交流电压U2=9V，整流桥为硅二极管，滤波电容C=2200μF，三端稳压器为7805，扩流功率管T为NPN型，VBE(on)=0.7V，β=40，7805的静态电流为5mA，最大输出电流为1A。求：（1）带额定负载时滤波电容两端的直流电压平均值；（2）扩流后电路的最大输出电流；（3）当输出电流为10A时，调整管T的功耗。参考答案一、单项选择题1.答案：B解析：硅二极管大电流正向导通时压降典型值为0.7V，代入伏安特性公式计算，VD≈UTln(ID/IS)=26mV×ln(2A/1e-9A)≈0.56V，叠加大电流下的体电阻压降后实际值约为0.7V，符合光伏旁路二极管的工作参数。2.答案：C解析：肖特基锗二极管正向导通压降仅0.2~0.3V，反向漏电流小，功耗远低于硅管、碳化硅管，满足医疗穿戴设备的低功耗低压降要求。3.答案：B解析：温度升高会使晶体管β、ICBO增大，VBE减小，整体推高静态工作点，出现截止失真说明实际工作点偏低，基极偏置电阻Rb过大，需减小Rb提升IBQ，抬升静态工作点消除失真。4.答案：C解析：MOS管工作在亚阈值区时漏极电流为nA级，静态功耗可低至nW级，是低功耗物联网节点放大电路的首选工作区域。5.答案：B解析：乙类功放小信号下因晶体管死区电压产生交越失真，补偿方式为在两个功率管基极之间增加二极管或分压电阻偏置电路，提供微小静态偏置电流，使电路工作在甲乙类状态，消除交越失真。6.答案：D解析：共模抑制比KCMR=20lg(Aud/Auc)，本题要求差模增益Aud=1000，共模增益Auc≤1mV/5V=2e-4，计算得KCMR≥20lg(1000/2e-4)≈134dB，120dB为选项中最低满足要求的规格。7.答案：A解析：电压串联负反馈可提高输入电阻、降低输出电阻，稳定输出电压，完全匹配高速ADC前端驱动的参数要求。8.答案：B解析：同相比例放大电路的输入电阻理论上接近无穷大，可实现1GΩ以上的输入阻抗，满足心电采集设备微弱信号提取的要求。9.答案：B解析：积分电路可对脉冲信号进行积分，输出电压与输入脉冲的频率、占空比成正比，可实现频率到电压的转换，适用于电机转速检测场景。10.答案：C解析：石英晶体的频率稳定度可达10^-9量级，远优于RC选频网络的10^-3量级，是实现10ppm以上频率稳定度的首选方案。11.答案：A解析：滞回比较器的高阈值为触发保护的电压，低阈值为解除保护的电压，故高低阈值分别为4.2V、4.0V。12.答案：C解析：7805的最大输出电流1A全部作为扩流管的基极电流时，扩流管可提供的集电极电流为50×1A=50A，总输出电流为50A+1A=51A。13.答案：B解析：快恢复二极管的反向恢复时间可低至几ns到几十ns，完全满足200kHz开关电源的整流需求。14.答案：B解析：共集放大电路（射极输出器）的电压放大倍数接近1，输出电阻低、带负载能力强，适合作为音频前置驱动电路。15.答案：B解析：电压并联负反馈可实现输入电流到输出电压的线性转换，是光电二极管I/V转换电路的标准组态。二、填空题1.0.5；0.7；12.300Ω+(1+β)26mV/IEQ；-βRc/rbe；减小3.正；负4.Vcc²/(2RL)；78.5%；0.25.零点漂移（共模干扰）；共模抑制比；带负载能力（输出功率）6.电流串联；电压并联7.运放工作在线性区（引入深度负反馈）8.滞回比较器；积分9.1.414（√2）；1.210.反向击穿；小三、分析计算题1.解答：（1）两个二极管串联，流过的电流相等，ID1=ID2=1A，因ID远大于IS，e^(VD/UT)>>1，伏安特性可简化为ID≈ISe^(VD/UT)，推导得VD=UTln(ID/IS)。代入参数得VD1=VD2=26mV×ln(1A/1e-9A)=26mV×20.72≈0.54V。（2）D2反向饱和电流变为2nA后，电流仍为1A，故VD2=26mV×ln(1A/2e-9A)=26mV×20.03≈0.52V，VD1仍为0.54V。2.解答：（1）基极电位VB=Vcc×Rb2/(Rb1+Rb2)=12V×15/(47+15)≈2.9V，发射极电位VE=VB-VBE(on)=2.9V-0.7V=2.2V，IEQ=VE/Re=2.2V/1kΩ=2.2mA，ICQ≈IEQ=2.2mA，IBQ=ICQ/β=2.2mA/80≈27.5μA，VCEQ=Vcc-ICQ(Rc+Re)=12V-2.2mA×3kΩ=5.4V。（2）rbe=300Ω+(1+β)26mV/IEQ=300+81×26/2.2≈1.26kΩ，Au=-β(Rc//RL)/rbe=-80×1kΩ/1.26kΩ≈-63.5，Ri=Rb1//Rb2//rbe≈1.1kΩ，Ro≈Rc=2kΩ。（3）共射放大电路输出波形下半周失真为饱和失真，说明静态工作点过高，应增大Rb1阻值，降低IBQ，拉低静态工作点消除失真。3.解答：（1）最大输出功率Pomax=Vcc²/(2RL)=5²/(2×8)≈1.56W，电源提供的平均功率PV=2Vcc×Iom/π=2×5×(5/8)/π≈1.99W，最大效率ηmax=Pomax/PV×100%≈78