模電技術面試題及答案解析模電技術面試題一、選擇題（每題5分，共25分）1.半導體二極管的主要特點是具有（）。A.電流放大作用B.單向導電性C.電壓放大作用D.穩(wěn)壓作用2.在共射極放大電路中，輸出電壓與輸入電壓的相位關系是（）。A.同相B.反相C.相差90°D.不確定3.集成運放工作在線性區(qū)時，其兩個輸入端的電壓關系是（）。A.相等B.不相等C.差模輸入電壓為零D.以上都不對4.整流電路的作用是（）。A.將交流變?yōu)橹绷鰾.將直流變?yōu)榻涣鰿.將正弦波變?yōu)榉讲―.將方波變?yōu)檎也?.為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應引入（）負反饋。A.電壓B.電流C.串聯(lián)D.并聯(lián)二、填空題（每題5分，共25分）1.本征半導體中摻入五價元素后成為______型半導體，其中多數(shù)載流子是______。2.三極管工作在放大區(qū)的條件是發(fā)射結______，集電結______。3.放大電路的靜態(tài)工作點是指輸入信號為______時，三極管的______、______和______的值。4.差分放大電路能夠抑制______信號，放大______信號。5.電容濾波電路適用于______的場合，電感濾波電路適用于______的場合。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述三極管三種工作狀態(tài)的特點。2.什么是負反饋？負反饋對放大電路的性能有哪些影響？3.簡述集成運放組成的比例運算電路有哪幾種類型，并說明其特點。四、計算題（20分）在如圖所示的共射極放大電路中，已知\(V_{CC}=12V\)，\(R_=300kΩ\)，\(R_{c}=3kΩ\)，\(\beta=50\)，\(r_{be}=1kΩ\)。（1）求靜態(tài)工作點\(I_{BQ}\)、\(I_{CQ}\)和\(V_{CEQ}\)。（2）計算電壓放大倍數(shù)\(A_{u}\)、輸入電阻\(R_{i}\)和輸出電阻\(R_{o}\)。答案解析一、選擇題1.答案：B解析：半導體二極管由P型半導體和N型半導體組成，具有單向導電性，即正向導通，反向截止，所以選B。電流放大作用是三極管的特點，電壓放大作用也是三極管等放大器件的功能，穩(wěn)壓作用是穩(wěn)壓二極管的特性，故A、C、D錯誤。2.答案：B解析：在共射極放大電路中，輸入信號加在基極和發(fā)射極之間，輸出信號從集電極和發(fā)射極之間取出。由于三極管的倒相作用，輸出電壓與輸入電壓反相，所以選B。3.答案：A解析：集成運放工作在線性區(qū)時，滿足“虛短”和“虛斷”的特性?！疤摱獭笔侵竷蓚€輸入端的電壓近似相等，即\(u_{+}\approxu_{-}\)，所以選A。4.答案：A解析：整流電路是利用二極管的單向導電性，將交流電壓變換為單向脈動的直流電壓，所以選A。將直流變?yōu)榻涣魇悄孀冸娐返墓δ?，將正弦波變?yōu)榉讲ㄊ钦坞娐返淖饔?，將方波變?yōu)檎也ㄒ话阃ㄟ^濾波等電路實現(xiàn)，故B、C、D錯誤。5.答案：B解析：負反饋分為電壓負反饋和電流負反饋，電壓負反饋能穩(wěn)定輸出電壓，電流負反饋能穩(wěn)定輸出電流，所以為了穩(wěn)定放大電路的輸出電流，應引入電流負反饋，選B。串聯(lián)和并聯(lián)反饋主要影響輸入電阻，故C、D錯誤。二、填空題1.答案：N；自由電子解析：本征半導體中摻入五價元素后，五價元素的五個價電子中有四個與硅或鍺原子形成共價鍵，多余的一個電子成為自由電子，所以成為N型半導體，其中多數(shù)載流子是自由電子。2.答案：正向偏置；反向偏置解析：三極管工作在放大區(qū)的條件是發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置。這樣發(fā)射區(qū)的多數(shù)載流子才能順利擴散到基區(qū)，然后大部分被集電區(qū)收集，實現(xiàn)電流放大作用。3.答案：零；基極電流\(I_{BQ}\)；集電極電流\(I_{CQ}\)；集射極電壓\(V_{CEQ}\)解析：放大電路的靜態(tài)工作點是指輸入信號為零時，三極管的直流工作狀態(tài)，用\(I_{BQ}\)、\(I_{CQ}\)和\(V_{CEQ}\)來表示，它們決定了三極管是否工作在合適的區(qū)域，對放大電路的性能有重要影響。4.答案：共模；差模解析：差分放大電路的主要作用是抑制共模信號（大小相等、極性相同的信號），放大差模信號（大小相等、極性相反的信號），從而提高電路的抗干擾能力和對有用信號的放大能力。5.答案：負載電流較小且變化不大；負載電流較大解析：電容濾波電路是利用電容的充放電特性來平滑輸出電壓，適用于負載電流較小且變化不大的場合；電感濾波電路是利用電感的自感電動勢阻礙電流變化的特性來濾波，適用于負載電流較大的場合。三、簡答題1.答：放大狀態(tài)：發(fā)射結正向偏置，集電結反向偏置。此時三極管的集電極電流\(I_{C}\)與基極電流\(I_{B}\)成正比例關系，即\(I_{C}=\betaI_{B}\)，具有電流放大作用，可用于信號的放大。飽和狀態(tài)：發(fā)射結和集電結都處于正向偏置。此時三極管的集電極電流\(I_{C}\)不再受基極電流\(I_{B}\)的控制，\(I_{C}\)接近電源電壓\(V_{CC}\)除以集電極電阻\(R_{C}\)的值，相當于開關閉合。截止狀態(tài)：發(fā)射結和集電結都處于反向偏置。此時基極電流\(I_{B}\approx0\)，集電極電流\(I_{C}\approx0\)，相當于開關斷開。2.答：負反饋的定義：將放大電路輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部通過一定的方式回送到輸入回路，與輸入信號進行比較，使凈輸入信號減小的反饋稱為負反饋。對放大電路性能的影響：提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性：負反饋可以減小由于溫度、元件參數(shù)變化等因素引起的放大倍數(shù)的波動，使放大倍數(shù)更加穩(wěn)定。改變輸入輸出電阻：串聯(lián)負反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負反饋減小輸入電阻；電壓負反饋減小輸出電阻，使輸出電壓更穩(wěn)定，電流負反饋增大輸出電阻，使輸出電流更穩(wěn)定。展寬通頻帶：負反饋可以改善放大電路的頻率響應，使放大電路在更寬的頻率范圍內具有較為平坦的放大倍數(shù)。減小非線性失真：負反饋可以將輸出端的失真信號反送到輸入端，與輸入信號進行比較，從而使凈輸入信號產生與失真相反的變化，減小輸出信號的失真。3.答：反相比例運算電路：輸入信號從反相輸入端加入，輸出信號與輸入信號反相。其特點是輸入電阻較小，等于\(R_{1}\)（輸入電阻）；電壓放大倍數(shù)\(A_{u}=-\frac{R_{f}}{R_{1}}\)，負號表示輸出與輸入反相；輸出電阻近似為零，具有很強的帶負載能力。同相比例運算電路：輸入信號從同相輸入端加入，輸出信號與輸入信號同相。其特點是輸入電阻很大，理論上為無窮大；電壓放大倍數(shù)\(A_{u}=1+\frac{R_{f}}{R_{1}}\)；輸出電阻近似為零，帶負載能力強。差分比例運算電路：輸入信號分別從反相輸入端和同相輸入端加入，輸出信號與兩個輸入信號的差值成正比。其特點是能夠抑制共模信號，放大差模信號，常用于測量和比較兩個信號的差值。四、計算題（1）求靜態(tài)工作點：基極電流\(I_{BQ}\)：根據(jù)基極回路方程\(V_{CC}=I_{BQ}R_+V_{BEQ}\)，一般\(V_{BEQ}\)對于硅管取\(0.7V\)，則\(I_{BQ}=\frac{V_{CC}-V_{BEQ}}{R_}=\frac{120.7}{300\times10^{3}}\approx0.038mA=38\muA\)。集電極電流\(I_{CQ}\)：由\(I_{CQ}=\betaI_{BQ}\)，可得\(I_{CQ}=50\times0.038mA=1.9mA\)。集射極電壓\(V_{CEQ}\)：根據(jù)集射極回路方程\(V_{CEQ}=V_{CC}-I_{CQ}R_{c}=12V1.9mA\times3kΩ=12V5.7V=6.3V\)。（2）計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻：電壓放大倍數(shù)\(A_{u}\)：根據(jù)電壓放大倍數(shù)公式\(A_{u}=-\frac{\betaR_{c}}{r_{be}}=-\frac{50\times3kΩ}{1kΩ}=-150\)。輸入電阻\(R_{i}\)：輸入電阻\(R_{i}=R_\parallelr_{be}\approxr_{be}=1kΩ\