2026年模拟电子技术基础期末考试题及答案

2026年模拟电子技术基础期末考试题及答案一、单项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.已知稳压二极管正常工作在反向击穿区，当反向电流增大5mA时，反向电压增大0.1V，则该稳压管的动态电阻r_z为（）A.5ΩB.20ΩC.50ΩD.100Ω2.由NPN型硅管构成的基本共射放大电路中，若静态工作点Q设置过高，最容易出现的失真类型为（）A.截止失真，输出电压顶部失真B.截止失真，输出电压底部失真C.饱和失真，输出电压顶部失真D.饱和失真，输出电压底部失真3.增强型NMOS管构成共源放大电路，当栅源电压V_GS增大时，跨导g_m的变化趋势为（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小4.长尾式差分放大电路中，发射极公共电阻r_o越大，则（）A.差模电压放大倍数越大B.共模抑制比越大C.输出电阻越大D.输入电阻越大5.关于深度负反馈放大电路，下列说法错误的是（）A.闭环净输入量近似为零B.闭环电压放大倍数仅由反馈网络参数决定，与基本放大电路参数无关C.串联负反馈降低输入电阻，并联负反馈提高输入电阻D.电压负反馈稳定输出电压，降低输出电阻6.双电源乙类互补对称OCL功率放大电路，电源电压V_CC=12V，负载R_L=8Ω，忽略三极管饱和管压降，电路的最大输出功率P_omax为（）A.9WB.18WC.4.5WD.12W7.正弦波振荡电路产生持续振荡的相位条件是（）A.放大电路与反馈网络的总相移为0或整数倍πB.放大电路与反馈网络的总相移为0或整数倍2πC.放大电路与反馈网络的总相移为半整数倍πD.放大电路与反馈网络的总相移为半整数倍2π8.测得NPN型晶体三极管三个电极的电位分别为V_E=0V，V_B=0.7V，V_C=0.5V，可判断该三极管工作在（）A.放大区B.饱和区C.截止区D.反向击穿区9.由集成运放构成的反相比例放大器，已知运放开环电压增益A_od=10^4，反馈网络的反馈系数F_u=0.1，理想情况下闭环增益为-10，实际闭环增益最接近（）A.-9.99B.-10C.-9.9D.-10.110.三端固定输出稳压器W7805（标称输出5V）接成输出电压扩展电路，忽略W78公共端电流的影响，已知分压电阻R1=1kΩ，R2=2kΩ，输出电压U_O的计算公式为U_O=5V×(1+R2/R1)，则实际输出电压为（）A.5VB.10VC.15VD.20V参考答案：1.B解析：稳压管动态电阻定义为r_z=ΔU_z/ΔI_z，代入ΔU_z=0.1V，ΔI_z=5mA=0.005A，计算得r_z=0.1/0.005=20Ω，因此选B。2.D解析：NPN共射放大电路静态Q点过高，说明基极偏置电流I_BQ过大，集电极电流I_CQ过大，静态管压降U_CEQ过小，三极管容易在输入信号正半周进入饱和区；由于共射电路输出电压与输入电压反相，输入正半周对应输出电压负半周，饱和时输出电压无法降低到正常幅值，因此输出电压底部（低电位端）被削，即饱和失真、输出底部失真，因此选D。3.A解析：增强型NMOS管工作在饱和区时，漏极电流I_D=K_n(V_GS-V_TH)²，跨导g_m=dI_D/dV_GS=2K_n(V_GS-V_TH)=2√(K_nI_D)，因此V_GS增大时I_D增大，g_m随之增大，因此选A。6.A解析：OCL乙类功率放大电路最大输出功率公式为P_omax=V_CC²/(2R_L)，代入V_CC=12V，R_L=8Ω，得P_omax=144/(16)=9W，因此选A。7.B解析：正弦波振荡需要满足正反馈条件，即放大电路输出信号经过反馈网络后回到输入端的相位与原输入信号相位相同，总相移满足φ_a+φ_f=2nπ（n为整数），也就是总相移为0或整数倍2π，因此选B。8.B解析：NPN三极管工作在饱和区的条件是发射结正偏、集电结正偏，本题中V_BE=0.7V，发射结正偏，V_BC=V_B-V_C=0.7-0.5=0.2V，集电结也正偏，且U_CE=0.5V<V_BE=0.7V，符合饱和区特性，因此选B。9.A解析：实际闭环增益公式为A_f=A_od/(1+A_odF_u)，反相比例的开环增益符号为负，代入得A_f=-10^4/(1+10^4×0.1)=-10000/1001≈-9.99，因此选A。10.C解析：代入公式U_O=5×(1+2/1)=15V，因此选C。二、填空题（本大题共10小题，每空2分，共20分）1.PN结最核心的电学特性是________。2.晶体三极管共基极电流放大系数α的取值范围小于________，通常接近1。3.多级放大电路中，能够放大频率极低的直流信号和缓慢变化信号的耦合方式是________耦合。4.若某共射放大电路的中频电压增益为40dB，则电压放大倍数的模为________。5.理想对称的差分放大电路双端输出时，共模电压放大倍数约等于________。6.电流型负反馈的作用是稳定输出________，同时提高放大电路的输出电阻。7.乙类互补对称功率放大电路的最高理论效率为________。8.RC桥式正弦波振荡电路中，RC串并联选频网络在谐振频率下的反馈系数为________。9.单相桥式整流电容滤波电路空载（输出电流为零）时，输出直流电压平均值约为________倍的副边交流电压有效值。10.整流二极管的两个核心参数是最大整流平均电流和________。参考答案：1.单向导电性2.13.直接4.1005.06.电流7.78.5%（或π/4）8.1/39.√2（或1.414）10.反向工作峰值电压三、分析计算题（本大题共4小题，共60分）1.（15分）分压式偏置共射放大电路由NPN型硅管构成，已知电源电压V_CC=12V，上偏置电阻R_b1=20kΩ，下偏置电阻R_b2=10kΩ，集电极电阻R_c=2kΩ，发射极电阻R_e=1kΩ，三极管电流放大系数β=100，发射结导通电压U_BE=0.7V，外接负载电阻R_L=2kΩ，三极管基区体电阻r_bb'=200Ω。请完成以下计算：（1）计算电路的静态工作点Q参数I_BQ、I_CQ、U_CEQ；（2）计算电路的中频电压放大倍数A_u、输入电阻R_i和输出电阻R_o；（3）分析当输入信号逐渐增大时，电路首先出现饱和失真还是截止失真，说明理由。参考答案：（1）分压式偏置电路满足I_BQ远小于基极分压电流，因此基极电位由分压电阻直接决定，计算得：V_B=V_CC×R_b2/(R_b1+R_b2)=12V×10kΩ/(20kΩ+10kΩ)=4V发射极电位V_E=V_B-U_BE=4V-0.7V=3.3V发射极电流I_EQ=V_E/R_e=3.3V/1kΩ=3.3mA对于三极管，I_CQ≈I_EQ=3.3mA，因此基极电流I_BQ=I_CQ/β=3.3mA/100=33μA静态管压降U_CEQ=V_CC-I_CQR_c-I_EQR_e≈12V-3.3mA×(2kΩ+1kΩ)=12V-9.9V=2.1V即静态工作点为：I_BQ=33μA，I_CQ=3.3mA，U_CEQ=2.1V。（2）首先计算三极管输入电阻r_be，公式为：r_be=r_bb'+(1+β)×26mV/I_EQ=200Ω+101×26mV/3.3mA≈200Ω+796Ω≈996Ω≈1kΩ放大电路的等效负载电阻R_L'=R_c//R_L=(2kΩ×2kΩ)/(2kΩ+2kΩ)=1kΩ共射放大电路中频电压放大倍数A_u=-βR_L'/r_be=-100×1kΩ/1kΩ=-100，负号表示输出与输入反相。输入电阻R_i=R_b1//R_b2//r_be=20kΩ//10kΩ//1kΩ≈0.87kΩ（或870Ω）输出电阻R_o≈R_c=2kΩ。（3）设三极管饱和压降U_CES=0.3V，不出现饱和失真的最大输出电压幅值为：U_om(sat)=U_CEQ-U_CES=2.1V-0.3V=1.8V不出现截止失真的最大输出电压幅值为：U_om(cut)=V_CC-U_CEQ=12V-2.1V=9.9V由于U_om(sat)<U_om(cut)，说明输入信号增大时，输出电压在达到截止失真的幅值之前，就已经超过了饱和失真的允许幅值，因此电路首先出现饱和失真。2.（15分）反馈放大电路中，所有三极管均工作在放大区，集成运放为理想运放，请回答以下问题：（1）判断电路引入的反馈类型，分别说明反馈的极性、输出取样类型、输入比较类型；（2）推导深度负反馈条件下的闭环电压放大倍数A_u=U_o/U_i的表达式；（3）说明该反馈对放大电路输入电阻和输出电阻的影响。参考答案：（1）首先用瞬时极性法判断反馈极性：假设输入电压U_i瞬时极性为正，信号输入第一级NPN三极管的基极，因此基极电位瞬时升高，集电极电位瞬时降低，信号耦合到第二级NPN三极管的基极，第二级基极电位降低，集电极电位升高，信号进入运放同相输入端，因此运放输出U_o瞬时极性为正；输出端通过反馈电阻R_f将信号反馈到第一级三极管的发射极，因此发射极电位瞬时升高。第一级三极管的净输入V_be1=V_b1-V_e1，V_b1升高、V_e1也升高，净输入V_be1减小，因此该反馈为负反馈。判断输出取样类型：将输出电压U_o短路，即令U_o=0，此时反馈信号无法加到发射极，反馈信号消失，因此该反馈为电压反馈。判断输入比较类型：输入信号以电压形式加在基极，反馈信号以电压形式加在发射极，二者串联比较得到净输入V_be，因此该反馈为串联反馈。综上，电路引入的是电压串联负反馈。（2）深度负反馈条件下满足虚短特性，净输入电压近似为零，因此输入电压U_i近似等于反馈电压V_f，即U_i≈V_f。反馈电压V_f由输出电压U_o经过R_e1和R_f分压得到，R_e1是第一级发射极的反馈电阻，R_f是级间反馈电阻，因此：V_f=U_o×R_e1/(R_e1+R_f)结合U_i≈V_f，可得U_i=U_o×R_e1/(R_e1+R_f)，整理得闭环电压放大倍数：A_u=U_o/U_i=(R_e1+R_f)/R_e1=1+R_f/R_e1（3）该反馈为电压串联负反馈，串联负反馈的作用是提高放大电路的输入电阻，电压负反馈的作用是降低放大电路的输出电阻。3.（15分）已知一双端输入、双端输出的差分放大电路，电源电压V_CC=12V，V_EE=12V，电路对称，两个三极管的电流放大系数β=80，输入电阻r_be=2kΩ，发射极恒流源的总电流I_E=2mA，集电极电阻R_c=10kΩ，负载电阻R_L=20kΩ接在两个集电极之间，请完成以下计算：（1）计算静态时每个三极管的I_CQ和U_CEQ；（2）计算差模电压放大倍数A_d；（3）计算共模电压放大倍数A_c和共模抑制比K_CMR。参考答案：（1）电路对称，恒流源总电流由两个三极管平分，因此每个三极管的发射极电流I_EQ=I_E/2=2mA/2=1mA，I_CQ≈I_EQ=1mA。静态时输入差模信号为零，两个基极电位近似为0V，因此发射极电位V_E=-U_BE=-0.7V，每个集电极电位V_CQ=V_CC-I_CQR_c=12V-1mA×10kΩ=2V，因此静态管压降U_CEQ=V_CQ-V_E=2V-(-0.7V)=2.7V。（2）差模信号输入时，两个集电极电位一个升高一个降低，大小相等方向相反，因此负载RL的中点电位交流接地，每个三极管的交流负载为R_c并联RL的一半，即R_L'=R_c//(RL/2)=10kΩ//10kΩ=5kΩ，双端输出的差模电压放大倍数为A_d=-βR_L'/r_be=-80×5kΩ/2kΩ=-200，负号表示输出与输入反相。（1）计算电路的最大输出功率P_om、电源提供的平均功率P_V、每个功率管的管耗P_T1以及电路的效率η；（2）说明OTL电路输出耦合电容的作用，以及OTL电路与OCL双电源电路的核心区别。参考答案：（1）OTL电路静态时输出耦合电容两端电压被充电到V_CC/2=8V，动态工作时，电容在信号负半周放电，充当下管的电源，因此最大输出电压的幅值U_om=V_CC/2=8V。最大输出功率P_om=U_om²/(2R_L)=8²/(2×8)=64/16=4W。电源提供的平均功率P_V=2×U_om×(V_CC/2)/(πR_L)=2×