2025年電子技術與應用基礎考試試卷及答案一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的）1.某硅二極管在正向偏置時，若通過的電流為1mA，此時二極管兩端的電壓最接近（）A.0.2VB.0.7VC.1.2VD.1.8V2.三極管工作在放大區(qū)時，發(fā)射結和集電結的偏置狀態(tài)為（）A.發(fā)射結正偏，集電結正偏B.發(fā)射結正偏，集電結反偏C.發(fā)射結反偏，集電結正偏D.發(fā)射結反偏，集電結反偏3.共集電極放大電路的主要特點是（）A.電壓放大倍數(shù)大，輸入電阻小B.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸入電阻大C.電壓放大倍數(shù)大，輸出電阻大D.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸出電阻大4.集成運算放大器的輸入級通常采用（）A.共射放大電路B.差分放大電路C.共集放大電路D.互補輸出電路5.邏輯函數(shù)F=AB+AC的最簡與或表達式為（）A.AB+ACB.A(B+C)C.AB+AC+BCD.A+B+C6.下列邏輯門中，能實現(xiàn)“有0出1，全1出0”功能的是（）A.與門B.或門C.與非門D.或非門7.555定時器構成的多諧振蕩器輸出的是（）A.正弦波B.方波C.三角波D.鋸齒波8.整流電路的主要作用是（）A.將交流電轉換為直流電B.將直流電轉換為交流電C.穩(wěn)定輸出電壓D.放大電信號9.某放大電路的電壓放大倍數(shù)為1000，其電壓增益為（）A.30dBB.60dBC.90dBD.120dB10.若要提高放大電路的輸入電阻并穩(wěn)定輸出電流，應引入的反饋類型是（）A.電壓串聯(lián)負反饋B.電壓并聯(lián)負反饋C.電流串聯(lián)負反饋D.電流并聯(lián)負反饋11.對于N型半導體，其多數(shù)載流子是（）A.空穴B.自由電子C.正離子D.負離子12.時序邏輯電路與組合邏輯電路的根本區(qū)別在于（）A.時序電路有記憶功能，組合電路沒有B.時序電路由門電路組成，組合電路由觸發(fā)器組成C.時序電路輸出只與當前輸入有關，組合電路輸出與歷史狀態(tài)有關D.時序電路工作速度更快13.模8計數(shù)器需要的觸發(fā)器個數(shù)為（）A.2B.3C.4D.814.某A/D轉換器的分辨率為8位，其能分辨的最小電壓變化量為VREF/（）A.128B.256C.512D.102415.在RC電路的暫態(tài)過程中，時間常數(shù)τ越大，響應速度（）A.越快B.越慢C.不變D.先快后慢二、填空題（本大題共10小題，每小題2分，共20分）16.半導體二極管的主要特性是__________。17.三極管的三個工作區(qū)域是截止區(qū)、放大區(qū)和__________。18.差分放大電路能夠抑制__________信號，放大__________信號。19.邏輯代數(shù)中的三個基本運算為與、或和__________。20.555定時器構成施密特觸發(fā)器時，其回差電壓為__________（設電源電壓為VCC）。21.整流電路中，橋式整流與半波整流相比，輸出電壓的平均值更__________（填“大”或“小”）。22.放大電路中引入負反饋后，通頻帶會__________（填“變寬”或“變窄”）。23.D觸發(fā)器的特性方程為__________。24.開關穩(wěn)壓電源與線性穩(wěn)壓電源相比，效率更__________（填“高”或“低”）。25.數(shù)模轉換器（D/A）的主要技術指標有分辨率、轉換精度和__________。三、判斷題（本大題共10小題，每小題1分，共10分。正確的打“√”，錯誤的打“×”）26.二極管加反向電壓時一定截止。（）27.共射放大電路既能放大電壓也能放大電流。（）28.集成運放工作在線性區(qū)時，必須引入負反饋。（）29.邏輯函數(shù)的卡諾圖化簡中，相鄰的最小項可以合并。（）30.多諧振蕩器有兩個穩(wěn)定狀態(tài)。（）31.電容濾波電路適用于負載電流較大的場合。（）32.負反饋可以消除放大電路中的所有非線性失真。（）33.同步時序電路中所有觸發(fā)器的時鐘信號是同步的。（）34.A/D轉換的過程包括采樣、保持、量化和編碼。（）35.場效應管是電壓控制型器件，三極管是電流控制型器件。（）四、分析計算題（本大題共4小題，每小題10分，共40分）36.如圖1所示共發(fā)射極放大電路，已知VCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ，三極管β=50，rbe=1kΩ，電容C1、C2、CE足夠大。求：（1）靜態(tài)工作點IBQ、ICQ、UCEQ；（2）電壓放大倍數(shù)Au；（3）輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。圖1共射放大電路原理圖37.分析圖2所示組合邏輯電路，寫出輸出F的邏輯表達式，化簡為最簡與或式，并列出真值表。圖2組合邏輯電路圖（注：圖中門電路為與非門）38.圖3為單相橋式整流電容濾波電路，已知交流輸入電壓u2=20√2sinωtV，RL=100Ω，電容C=1000μF（足夠大）。求：（1）輸出電壓平均值UO（AV）；（2）二極管承受的最大反向電壓URM；（3）若電容C開路，輸出電壓平均值變?yōu)槎嗌?？圖3橋式整流濾波電路39.圖4為JK觸發(fā)器構成的時序邏輯電路，設初始狀態(tài)Q1Q0=00。（1）寫出各觸發(fā)器的驅動方程；（2）列出狀態(tài)轉換表；（3）說明該電路的邏輯功能。圖4JK觸發(fā)器時序電路五、綜合應用題（本大題共2小題，每小題15分，共30分）40.設計一個溫度檢測報警電路，要求：當溫度超過50℃時，紅色LED燈亮；溫度低于或等于50℃時，綠色LED燈亮。已知溫度傳感器輸出電壓UT與溫度T的關系為UT=0.1T（V），提供的器件有：集成運放、電阻、電容、穩(wěn)壓管（UZ=5V）、紅色LED（導通壓降2V，工作電流10mA）、綠色LED（導通壓降2V，工作電流10mA）、電源（±12V）。要求：（1）畫出電路原理框圖；（2）設計比較器電路，確定參考電壓；（3）設計LED驅動電路，計算限流電阻值。41.某電子設備需要5V直流電源，輸入為220V/50Hz交流電。要求設計一個穩(wěn)壓電源，包括變壓器、整流、濾波、穩(wěn)壓四個部分。已知穩(wěn)壓電路采用三端集成穩(wěn)壓器7805（輸入電壓范圍8-18V，最大輸出電流1A），變壓器效率η=0.8，允許整流濾波后的電壓波動±10%。要求：（1）確定變壓器次級電壓有效值U2；（2）選擇整流二極管的最大整流電流IF和最高反向工作電壓UR；（3）計算濾波電容C的取值（取標準值），已知放電時間常數(shù)RLC≥3T/2，T為交流電源周期；（4）畫出完整的電路原理圖。答案及解析一、單項選擇題1.B（硅二極管正向導通壓降約為0.7V，鍺管約為0.3V）2.B（放大區(qū)要求發(fā)射結正偏提供載流子，集電結反偏收集載流子）3.B（共集電路電壓跟隨，輸入電阻高，輸出電阻低）4.B（差分電路抑制零點漂移，適合作為輸入級）5.B（提取公因子A，F(xiàn)=A(B+C)）6.D（或非門邏輯：F=?(A+B)，全1出0，有0出1）7.B（555多諧振蕩器輸出矩形波，占空比可調）8.A（整流電路利用二極管單向導電性將交流電轉直流）9.B（增益計算公式：20lg|Au|=20lg1000=60dB）10.C（電流串聯(lián)負反饋提高輸入電阻，穩(wěn)定輸出電流）11.B（N型半導體摻雜施主雜質，自由電子為多數(shù)載流子）12.A（時序電路含存儲元件，輸出與當前輸入及歷史狀態(tài)有關）13.B（模N計數(shù)器需觸發(fā)器個數(shù)n滿足2?≥N，8=23，故n=3）14.B（8位A/D分辨率為VREF/2?=VREF/256）15.B（時間常數(shù)τ=RC，τ越大，充放電時間越長，響應越慢）二、填空題16.單向導電性17.飽和區(qū)18.共模；差模19.非20.VCC/3（施密特觸發(fā)器回差電壓=UTH-UTL=2VCC/3-VCC/3=VCC/3）21.大（橋式整流輸出平均值約為0.9U2，半波為0.45U2）22.變寬（負反饋展寬通頻帶，增益帶寬積近似不變）23.Q??1=D24.高（開關電源通過調整管開關狀態(tài)工作，損耗?。?5.轉換速度（或建立時間）三、判斷題26.×（反向電壓超過擊穿電壓時會擊穿，齊納二極管利用此特性）27.√（共射電路同時具有電壓和電流放大能力）28.√（線性區(qū)需負反饋限制運放處于閉環(huán)狀態(tài)）29.√（卡諾圖中相鄰最小項僅一位不同，可合并消去變量）30.×（多諧振蕩器無穩(wěn)定狀態(tài)，只有兩個暫穩(wěn)態(tài)）31.×（電容濾波適用于負載電流較小且變化不大的場合）32.×（負反饋只能減小反饋環(huán)內的失真，無法消除所有失真）33.√（同步電路所有觸發(fā)器由同一時鐘脈沖觸發(fā)）34.√（A/D轉換四步驟：采樣→保持→量化→編碼）35.√（場效應管柵極電壓控制漏極電流，三極管基極電流控制集電極電流）四、分析計算題36.解：（1）靜態(tài)分析（直流通路中CE短路）：IBQ=(VCC-UBE)/(RB+(1+β)RE)≈(12-0.7)/(300k+51×1k)≈11.3/351k≈32.2μA（注：實際計算中UBE取0.7V，若忽略RE上的壓降，近似為IBQ≈(VCC-UBE)/RB≈(12-0.7)/300k≈37.7μA，需根據(jù)電路是否有CE旁路電容判斷。本題中CE存在，RE被短路，故正確公式應為IBQ=(VCC-UBE)/RB=(12-0.7)/300k≈37.7μA）ICQ=βIBQ=50×37.7μA≈1.885mAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.885m×(3k+1k)=12-7.54≈4.46V（若RE被CE旁路，UCEQ=VCC-ICQRC=12-1.885m×3k≈6.345V，需明確CE作用。題目中CE足夠大，對交流短路，直流通路中RE保留，故正確計算應為UCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)）（2）動態(tài)分析（交流通路中C1、C2、CE短路）：Au=-β(RC∥RL)/rbe（本題無RL，故Au=-βRC/rbe=-50×3k/1k=-150）（3）輸入電阻Ri=RB∥rbe≈300k∥1k≈1kΩ（因RB遠大于rbe）輸出電阻Ro=RC=3kΩ（注：靜態(tài)工作點計算需注意CE是否旁路RE。若CE存在，交流通路中RE被短路，但直流通路中RE仍存在，故IBQ=(VCC-UBE)/(RB+(1+β)RE)。若題目中CE為旁路電容，則RE在直流通路中保留，交流通路中被短路。正確計算應為：IBQ=(VCC-UBE)/(RB+(1+β)RE)=(12-0.7)/(300k+51×1k)=11.3/351k≈32.2μAICQ=βIBQ=50×32.2μA≈1.61mAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.61m×4k≈12-6.44=5.56V）37.解：設中間變量：G1=?(AB)，G2=?(G1C)=?(?(AB)C)=AB+?CG3=?(G2D)=?((AB+?C)D)=?(ABD+?CD)F=?(G3)=ABD+?CD化簡：F=D(AB+?C)真值表：ABCD|F0000|00001|1（?C=1，D=1）0010|00011|0（AB=0，?C=0）0100|00101|1（AB=0×1=0？不，A=0,B=1時AB=0，?C=1，故F=1×(0+1)=1）（完整真值表需列出16種組合，此處簡化關鍵項）38.解：（1）電容濾波時，UO(AV)≈1.2U2=1.2×20=24V（U2為次級電壓有效值）（2）二極管最大反向電壓URM=√2U2=20×1.414≈28.28V（3）電容開路時為橋式整流，UO(AV)=0.9U2=0.9×20=18V39.解：（1）驅動方程：J0=1，K0=1；J1=Q0?，K1=Q0?（2）狀態(tài)轉換表：現(xiàn)態(tài)Q1Q0|次態(tài)Q1??1Q0??100→01（Q0翻轉，Q1=J1Q1?+?K1?Q1?=Q0?Q1?+?Q0??Q1?=0×0+1×1=1？實際JK觸發(fā)器特性方程Q??1=J?Q?+?KQ?。J1=Q0，K1=Q0，故Q1??1=Q0??Q1?+?Q0?Q1?=Q0?⊕Q1?；Q0??1=1⊕Q0?（因J0=K0=1，T觸發(fā)器）正確轉換：00→Q0?=1，Q1?=0⊕0=0→0101→Q0?=0，Q1?=1⊕0=1→1010→Q0?=1，Q1?=0⊕1=1→1111→Q0?=0，Q1?=1⊕1=0→00狀態(tài)表：00→01→10→11→00...（3）邏輯功能：模4同步計數(shù)器（四進制計數(shù)器）五、綜合應用題40.解：（1）原理框圖：溫度傳感器→信號調理→比較器→LED驅動→顯示（2）比較器設計：當T=50℃時，UT=0.1×50=5V。采用單限比較器，參考電壓UR=5V（由穩(wěn)壓管UZ=5V提供）。運放接成反相比較器：UT接反相端，UR接同相端。當UT>5V（T>50℃），輸出負飽和（-12V）；UT≤5V時，輸出正飽和（+12V）。（3）LED驅動電路：-紅色LED（T>50℃時亮）：比較器輸出負飽和時，需通過PNP三極管驅動。設運放輸出-12V，三極管基極接電阻R1到運放輸出，發(fā)射極接+12V，集電極接紅色LED和限流電阻R紅到地。LED電流10mA，壓降2V，故R紅=(12V-2V)/10mA=1000Ω。-綠色LED（T≤50℃時亮）：比較器輸出正飽和時，通過NPN三極管