2025年電子基礎(chǔ)期末試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分）

1.在直流電路中，歐姆定律的表達(dá)式是：

A.U=IR

B.P=UI

C.W=UIt

D.Q=I2Rt

2.半導(dǎo)體二極管的主要特性是：

A.單向?qū)щ娦?/p>

B.雙向?qū)щ娦?/p>

C.隨電壓變化的電阻

D.隨溫度變化的電阻

3.三極管工作在放大區(qū)時(shí)，其發(fā)射結(jié)和集電結(jié)的偏置狀態(tài)是：

A.發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏

B.發(fā)射結(jié)反偏，集電結(jié)正偏

C.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏

D.發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都反偏

4.在RC串聯(lián)電路中，當(dāng)電源頻率增加時(shí)，電路的阻抗：

A.增加

B.減少

C.不變

D.可能增加也可能減少

5.理想運(yùn)算放大器在線性工作區(qū)時(shí)，其兩個(gè)輸入端的電位：

A.相等

B.不相等

C.一個(gè)為0，一個(gè)為電源電壓

D.無法確定

6.數(shù)字電路中，邏輯函數(shù)F=A+B的表示方式是：

A.與門

B.或門

C.非門

D.與非門

7.在RLC串聯(lián)諧振電路中，諧振時(shí)電路的阻抗：

A.最大

B.最小

C.等于R

D.等于0

8.穩(wěn)壓二極管正常工作時(shí)，應(yīng)處于：

A.正向?qū)顟B(tài)

B.反向擊穿狀態(tài)

C.正向截止?fàn)顟B(tài)

D.反向截止?fàn)顟B(tài)

9.在三相交流電路中，星形連接時(shí)線電壓與相電壓的關(guān)系是：

A.線電壓等于相電壓

B.線電壓等于√3倍的相電壓

C.相電壓等于√3倍的線電壓

D.線電壓與相電壓無關(guān)

10.晶體管的電流放大系數(shù)β表示的是：

A.集電極電流與基極電流的比值

B.發(fā)射極電流與基極電流的比值

C.集電極電流與發(fā)射極電流的比值

D.基極電流與集電極電流的比值

二、填空題（共5題，每題2分，共10分）

1.在交流電路中，電感元件對(duì)電流的阻礙作用稱為______，其單位是______。

2.三極管的三種基本工作狀態(tài)是______、______和______。

3.在數(shù)字電路中，基本邏輯門電路有與門、______和______。

4.理想電壓源的內(nèi)阻為______，理想電流源的內(nèi)阻為______。

5.在放大電路中，為了不失真地放大信號(hào)，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在______區(qū)的中間位置。

三、判斷題（共5題，每題2分，共10分）

1.電容在直流電路中相當(dāng)于開路，在交流電路中相當(dāng)于短路。（）

2.三極管工作在飽和區(qū)時(shí)，集電極電流與基極電流成正比。（）

3.在RC電路中，時(shí)間常數(shù)τ等于RC的乘積。（）

4.理想運(yùn)算放大器的開環(huán)增益為無窮大，輸入電阻為無窮大，輸出電阻為0。（）

5.在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線可以省略。（）

四、多項(xiàng)選擇題（共2題，每題2分，共4分）

1.下列哪些元件是無源元件？

A.電阻

B.電容

C.電感

D.三極管

E.二極管

2.關(guān)于放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，下列說法正確的有：

A.靜態(tài)工作點(diǎn)過高可能導(dǎo)致飽和失真

B.靜態(tài)工作點(diǎn)過低可能導(dǎo)致截止失真

C.靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在交流負(fù)載線的中點(diǎn)

D.靜態(tài)工作點(diǎn)與電路的直流參數(shù)有關(guān)

E.靜態(tài)工作點(diǎn)與輸入信號(hào)的大小有關(guān)

五、簡(jiǎn)答題（共2題，每題5分，共10分）

1.簡(jiǎn)述二極管的伏安特性曲線，并解釋其正向?qū)妷汉头聪驌舸╇妷旱囊饬x。

2.分析共射極放大電路的基本組成及其各部分的作用，并說明如何提高其電壓放大倍數(shù)。

參考答案及解析

一、單項(xiàng)選擇題

1.答案：A

解析：歐姆定律是描述電路中電壓、電流和電阻之間關(guān)系的基本定律，其表達(dá)式為U=IR，其中U表示電壓，I表示電流，R表示電阻。選項(xiàng)B是功率的計(jì)算公式，選項(xiàng)C是電能的計(jì)算公式，選項(xiàng)D是焦耳熱的計(jì)算公式。

2.答案：A

解析：半導(dǎo)體二極管的主要特性是單向?qū)щ娦裕凑驅(qū)?、反向截止。?dāng)二極管正向偏置時(shí)，導(dǎo)通電阻很?。划?dāng)二極管反向偏置時(shí)，截止電阻很大。選項(xiàng)B是雙向?qū)щ娖骷ㄈ珉娮瑁┑奶匦?，選項(xiàng)C和D是半導(dǎo)體器件的一般特性，但不是二極管的主要特性。

3.答案：A

解析：三極管工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。這種偏置狀態(tài)使三極管具有電流放大作用。如果發(fā)射結(jié)和集電結(jié)都正偏，三極管工作在飽和區(qū)；如果都反偏，三極管工作在截止區(qū)。

4.答案：B

解析：在RC串聯(lián)電路中，阻抗Z=√(R2+Xc2)，其中Xc=1/(2πfC)是容抗。當(dāng)電源頻率f增加時(shí)，容抗Xc減小，因此電路的總阻抗Z減小。

5.答案：A

解析：理想運(yùn)算放大器在線性工作區(qū)時(shí)，具有"虛短"特性，即兩個(gè)輸入端的電位相等（非虛地時(shí)）。這是由于運(yùn)算放大器的開環(huán)增益非常大，即使輸入端有微小的電位差，也會(huì)使輸出飽和。

6.答案：B

解析：邏輯函數(shù)F=A+B表示或運(yùn)算，即當(dāng)A或B中至少有一個(gè)為1時(shí)，F(xiàn)為1。這對(duì)應(yīng)于或門電路。與門對(duì)應(yīng)F=A·B，非門對(duì)應(yīng)F=ā，與非門對(duì)應(yīng)F=(A·B)?。

7.答案：B

解析：在RLC串聯(lián)諧振電路中，諧振時(shí)感抗等于容抗(XL=Xc)，電路的總阻抗Z=R，達(dá)到最小值。此時(shí)電路呈純電阻性，電流與電壓同相。

8.答案：B

解析：穩(wěn)壓二極管（齊納二極管）正常工作時(shí)，應(yīng)處于反向擊穿狀態(tài)。在反向擊穿區(qū)，電流在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，二極管兩端的電壓基本保持不變，從而起到穩(wěn)壓作用。

9.答案：B

解析：在三相交流電路中，星形連接時(shí)線電壓UL與相電壓UP的關(guān)系是UL=√3·UP，且線電壓相位超前相應(yīng)相電壓30°。三角形連接時(shí)，線電壓等于相電壓。

10.答案：A

解析：晶體管的電流放大系數(shù)β（也稱為hFE）表示集電極電流IC與基極電流IB的比值，即β=IC/IB。這是衡量三極管放大能力的重要參數(shù)。選項(xiàng)B是共基極電流放大系數(shù)α，選項(xiàng)C是IC與IE的比值，選項(xiàng)D是1/β。

二、填空題

1.答案：感抗；歐姆(Ω)

解析：在交流電路中，電感元件對(duì)電流的阻礙作用稱為感抗，其計(jì)算公式為XL=2πfL，單位是歐姆(Ω)。感抗與頻率和電感量成正比，頻率越高，電感量越大，感抗越大。

2.答案：放大區(qū)；飽和區(qū)；截止區(qū)

解析：三極管有三種基本工作狀態(tài)：放大區(qū)、飽和區(qū)和截止區(qū)。在放大區(qū)，三極管具有電流放大作用；在飽和區(qū)，三極管相當(dāng)于閉合的開關(guān)；在截止區(qū)，三極管相當(dāng)于斷開的開關(guān)。這三種狀態(tài)對(duì)應(yīng)不同的發(fā)射結(jié)和集電結(jié)偏置條件。

3.答案：或門；非門

解析：在數(shù)字電路中，基本邏輯門電路有與門(AND)、或門(OR)和非門(NOT)。與門實(shí)現(xiàn)邏輯與運(yùn)算，或門實(shí)現(xiàn)邏輯或運(yùn)算，非門實(shí)現(xiàn)邏輯非運(yùn)算。由這些基本門電路可以組合成更復(fù)雜的邏輯功能。

4.答案：0；無窮大

解析：理想電壓源的內(nèi)阻為0，無論負(fù)載如何變化，其兩端電壓保持恒定；理想電流源的內(nèi)阻為無窮大，無論負(fù)載如何變化，其輸出電流保持恒定。實(shí)際電源的內(nèi)阻介于兩者之間，會(huì)影響其輸出特性。

5.答案：放大

解析：在放大電路中，靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在放大區(qū)的中間位置，這樣可以獲得最大的不失真輸出信號(hào)范圍。如果靜態(tài)工作點(diǎn)過高，可能導(dǎo)致信號(hào)頂部被削平（飽和失真）；如果過低，可能導(dǎo)致信號(hào)底部被削平（截止失真）。

三、判斷題

1.答案：×

解析：電容在直流電路中相當(dāng)于開路，因?yàn)橹绷麟姴荒芡ㄟ^電容；但在交流電路中，電容呈現(xiàn)容抗，相當(dāng)于一個(gè)電阻，而不是短路。容抗的大小與頻率和電容值有關(guān)，Xc=1/(2πfC)。

2.答案：×

解析：三極管工作在飽和區(qū)時(shí)，集電極電流IC不再與基極電流IB成正比，而是主要由外部電路決定，此時(shí)IC<β·IB。只有工作在放大區(qū)時(shí)，IC才與IB成正比，即IC=β·IB。

3.答案：√

解析：在RC電路中，時(shí)間常數(shù)τ等于電阻R和電容C的乘積，即τ=RC。時(shí)間常數(shù)表示電容充電或放電到最終值的63.2%所需的時(shí)間，是衡量RC電路響應(yīng)速度的重要參數(shù)。

4.答案：√

解析：理想運(yùn)算放大器的特性包括：開環(huán)增益無窮大、輸入電阻無窮大、輸出電阻為0、共模抑制比無窮大、頻帶寬度無窮大等。這些理想特性簡(jiǎn)化了運(yùn)算放大器電路的分析和設(shè)計(jì)。

5.答案：×

解析：在三相四線制供電系統(tǒng)中，中線（零線）不能省略。中線的作用是提供單相負(fù)載的回路，并平衡三相負(fù)載不平衡時(shí)產(chǎn)生的中性點(diǎn)位移。如果省略中線，當(dāng)三相負(fù)載不平衡時(shí)，會(huì)導(dǎo)致各相電壓不對(duì)稱，可能損壞用電設(shè)備。

四、多項(xiàng)選擇題

1.答案：A、B、C

解析：無源元件是指不需要外部電源就能工作的元件，包括電阻、電容和電感。它們只能消耗、存儲(chǔ)或釋放能量，但不能放大能量。三極管和二極管是有源元件，因?yàn)樗鼈兡軌蚩刂齐娏鞯牧鲃?dòng)，并且可以放大信號(hào)。

2.答案：A、B、C、D

解析：關(guān)于放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)：

-靜態(tài)工作點(diǎn)過高可能導(dǎo)致飽和失真，正確；

-靜態(tài)工作點(diǎn)過低可能導(dǎo)致截止失真，正確；

-靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在交流負(fù)載線的中點(diǎn)，以獲得最大不失真輸出，正確；

-靜態(tài)工作點(diǎn)與電路的直流參數(shù)有關(guān)，如電源電壓、電阻值等，正確；

-靜態(tài)工作點(diǎn)與輸入信號(hào)的大小無關(guān)，靜態(tài)工作點(diǎn)是直流工作狀態(tài)，與交流輸入信號(hào)無關(guān)，錯(cuò)誤。

五、簡(jiǎn)答題

1.答案：

二極管的伏安特性曲線描述了二極管兩端電壓與流過電流之間的關(guān)系，可分為正向特性和反向特性兩部分。

正向特性：當(dāng)二極管正向偏置時(shí)，外加電壓小于正向?qū)妷海ü韫芗s0.7V，鍺管約0.3V）時(shí)，正向電流很??；當(dāng)電壓超過正向?qū)妷汉?，正向電流迅速增大，二極管導(dǎo)通。正向?qū)妷旱囊饬x是二極管開始導(dǎo)通的臨界電壓值。

反向特性：當(dāng)二極管反向偏置時(shí)，只有很小的反向漏電流（納安或微安級(jí)）；當(dāng)反向電壓增大到反向擊穿電壓時(shí)，反向電流急劇增大，二極管被擊穿。反向擊穿電壓的意義是二極管能承受的最大反向電壓，超過此值可能導(dǎo)致二極管永久損壞。

解析：二極管的伏安特性曲線是非線性的，反映了其單向?qū)щ娦?。正向?qū)妷菏嵌O管從截止到導(dǎo)通的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，與半導(dǎo)體材料有關(guān)。反向擊穿電壓是二極管的重要參數(shù)，決定了其工作范圍。普通二極管應(yīng)避免工作在反向擊穿區(qū)，而穩(wěn)壓二極管則工作在反向擊穿區(qū)以實(shí)現(xiàn)電壓穩(wěn)定。

2.答案：

共射極放大電路的基本組成包括：

-三極管：作為放大元件，實(shí)現(xiàn)電流放大；

-集電極電阻RC：將電流放大轉(zhuǎn)換為電壓放大；

-基極偏置電阻Rb：提供合適的基極偏置電流，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)；

-集電極電源VCC：提供能量；

-耦合電容C1和C2：分別實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)與放大電路之間、放大電路與負(fù)載之間的交流耦合，同時(shí)阻斷直流；

-發(fā)射極電阻Re（可選）：提供直流負(fù)反饋，穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。

各部分作用：

-三極管：實(shí)現(xiàn)電流放大作用；

-RC：將集電極電流的變化轉(zhuǎn)換為電壓變化；

-Rb：提供基極偏置，設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)；

-VCC：提供能量；

-C1和C2：耦合交流信號(hào)，隔離直流；

-Re：穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)（如果有）。

提高電壓放大倍數(shù)的