2025年《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》考試試卷附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.本征半導(dǎo)體溫度升高時(shí)，自由電子與空穴的濃度變化為（）。A.自由電子濃度增加，空穴濃度不變B.空穴濃度增加，自由電子濃度不變C.兩者濃度相等且同步增加D.兩者濃度不等但均增加2.某硅二極管正偏時(shí)測(cè)得端電壓為0.7V，若正向電流增大一倍，端電壓約為（）。A.0.7VB.0.75VC.0.65VD.0.8V3.共集電極放大電路的主要特點(diǎn)是（）。A.電壓增益高，輸入電阻小B.電壓增益近似為1，輸出電阻小C.電流增益低，輸出電阻大D.適用于多級(jí)放大電路的中間級(jí)4.引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋后，放大電路的輸入電阻和輸出電阻變化為（）。A.輸入電阻減小，輸出電阻減小B.輸入電阻增大，輸出電阻增大C.輸入電阻減小，輸出電阻增大D.輸入電阻增大，輸出電阻減小5.差分放大電路抑制零點(diǎn)漂移的主要原因是（）。A.采用雙電源供電B.電路參數(shù)對(duì)稱(chēng)，利用共模抑制比C.發(fā)射極接大電阻D.集電極接負(fù)載電阻6.集成運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)的必要條件是（）。A.引入正反饋B.開(kāi)環(huán)工作C.引入負(fù)反饋D.電源電壓足夠高7.互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路（OCL）的交越失真出現(xiàn)在（）。A.大信號(hào)輸出時(shí)B.輸入信號(hào)過(guò)零時(shí)C.靜態(tài)工作點(diǎn)過(guò)高時(shí)D.負(fù)載電阻過(guò)大時(shí)8.RC串并聯(lián)正弦波振蕩電路的振蕩頻率f0與R、C的關(guān)系為（）。A.f0=1/(2πRC)B.f0=1/(2π√RC)C.f0=2πRCD.f0=RC/(2π)9.穩(wěn)壓二極管正常工作時(shí)應(yīng)處于（）。A.正向?qū)▍^(qū)B.反向截止區(qū)C.反向擊穿區(qū)D.死區(qū)10.電流源電路在集成運(yùn)放中的主要作用是（）。A.提高輸入電阻B.提供穩(wěn)定偏置或作為有源負(fù)載C.增大輸出電壓范圍D.抑制溫漂二、填空題（每空1分，共20分）1.PN結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的方向是從____區(qū)指向____區(qū)。2.放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過(guò)低會(huì)產(chǎn)生____失真，設(shè)置過(guò)高會(huì)產(chǎn)生____失真。3.反饋放大電路中，若反饋信號(hào)取自輸出電壓且與輸入電壓串聯(lián)，則為_(kāi)___反饋。4.差分放大電路的差模增益為Ad，共模增益為Ac，則共模抑制比CMRR=____（用對(duì)數(shù)表示）。5.理想集成運(yùn)放的差模輸入電阻為_(kāi)___，開(kāi)環(huán)電壓增益為_(kāi)___。6.乙類(lèi)功率放大電路的效率理論最大值約為_(kāi)___，但存在____失真。7.正弦波振蕩電路的起振條件是____和____。8.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管工作在____區(qū)，基準(zhǔn)電壓源提供____。9.場(chǎng)效應(yīng)管按結(jié)構(gòu)分為_(kāi)___和____兩大類(lèi)。10.放大電路的頻率失真屬于____失真，主要由____元件引起。三、分析計(jì)算題（共40分）1.（10分）圖1所示共射極放大電路中，已知VCC=15V，RB1=33kΩ，RB2=10kΩ，RE=2kΩ，RC=3kΩ，RL=6kΩ，β=80，UBE=0.7V，rbb'=200Ω。求：（1）靜態(tài)工作點(diǎn)IBQ、ICQ、UCEQ；（2）電壓放大倍數(shù)Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。2.（10分）圖2所示差分放大電路中，VCC=VEE=12V，RC=10kΩ，RE=10kΩ，β=100，rbe=2kΩ，RL=20kΩ，信號(hào)源vi1=10mV，vi2=5mV。求：（1）差模輸入電壓vid；（2）共模輸入電壓vic；（3）差模電壓增益Ad；（4）輸出電壓vo。3.（10分）圖3所示運(yùn)放電路中，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=20kΩ，R4=40kΩ，vi1=0.5V，vi2=0.3V。求輸出電壓vo。4.（10分）圖4所示OCL功率放大電路中，VCC=±18V，RL=8Ω，輸入正弦信號(hào)足夠大。求：（1）最大輸出功率Pom；（2）電源提供的平均功率PV；（3）效率η。四、設(shè)計(jì)題（共20分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于集成運(yùn)放的電壓放大電路，要求：（1）輸入信號(hào)vi為0~5V的直流電壓；（2）輸出電壓vo為-10V~+10V；（3）輸入電阻大于100kΩ；（4）畫(huà)出電路原理圖，標(biāo)注元件參數(shù)（需說(shuō)明設(shè)計(jì)過(guò)程）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.B4.A5.B6.C7.B8.A9.C10.B二、填空題1.N，P2.截止，飽和3.電壓串聯(lián)負(fù)4.20lg|Ad/Ac|dB5.無(wú)窮大，無(wú)窮大6.78.5%，交越7.幅值條件|AF|>1，相位條件φA+φF=2nπ（n為整數(shù)）8.放大，穩(wěn)定參考電壓9.結(jié)型（JFET），絕緣柵型（MOSFET）10.線(xiàn)性，電抗（電容/電感）三、分析計(jì)算題1.（1）靜態(tài)分析：UB=RB2/(RB1+RB2)·VCC=10/(33+10)×15≈3.49VUE=UB-UBE=3.49-0.7=2.79VIEQ=UE/RE=2.79/2≈1.395mA≈ICQIBQ=ICQ/β=1.395/80≈0.0174mA=17.4μAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=15-1.395×(3+2)=15-6.975=8.025V（2）動(dòng)態(tài)分析：rbe=rbb'+(1+β)·26mV/IEQ=200+(81×26)/1.395≈200+1512≈1712Ω≈1.71kΩAv=-β·(RC//RL)/rbe=-80×(3//6)/1.71=-80×2/1.71≈-93.57Ri=RB1//RB2//rbe≈33//10//1.71≈1.5kΩ（注：實(shí)際計(jì)算中RB1//RB2=33×10/(33+10)≈7.67kΩ，再與rbe并聯(lián)得7.67//1.71≈1.36kΩ，近似為1.4kΩ）Ro≈RC=3kΩ2.（1）vid=vi1-vi2=10-5=5mV（2）vic=(vi1+vi2)/2=(10+5)/2=7.5mV（3）差模負(fù)載RL'=RC//(RL/2)=10//10=5kΩ（因RL接在兩集電極之間，每邊等效負(fù)載為RL/2）Ad=-β·RL'/rbe=-100×5/2=-250（4）共模增益Ac≈-β·(RC//RL)/(2βRE)≈-(RC//RL)/(2RE)（因RE很大時(shí)，Ac≈0），故vo≈Ad·vid=-250×5mV=-1.25V3.運(yùn)放A1為反相比例器：vo1=-R2/R1·vi1=-20/10×0.5=-1V運(yùn)放A2為同相求和電路：vi+=R4/(R3+R4)·vi2=40/(20+40)×0.3=0.2Vvo=(1+R2/R1)·vi+=(1+20/10)×0.2=3×0.2=0.6V（注：實(shí)際電路若為A2反相端接vo1和vi2，需重新分析。正確應(yīng)為A2反相端通過(guò)R5接地，同相端接vi2分壓，則vo=(Rf/R1)·vi1+(Rf/R2)·vi2，假設(shè)Rf=40kΩ，R1=10kΩ，R2=20kΩ，則vo=40/10×0.5+40/20×0.3=2+0.6=2.6V，原答案需修正）（正確分析：圖3若為反相加法器，R1=10kΩ接vi1，R2=20kΩ接vi2，Rf=40kΩ，則vo=-Rf/R1·vi1-Rf/R2·vi2=-40/10×0.5-40/20×0.3=-2-0.6=-2.6V）4.（1）Pom=(VCC/√2)2/RL=(18/√2)2/8=162/8=20.25W（2）PV=2·(VCC/π)·(VCC/RL)=2×(18/3.14)×(18/8)≈2×5.73×2.25≈25.79W（3）η=Pom/PV=20.25/25.79≈78.5%（符合乙類(lèi)功放效率）四、設(shè)計(jì)題設(shè)計(jì)思路：輸入0~5V需轉(zhuǎn)換為-10V~+10V，需實(shí)現(xiàn)雙極性輸出且增益可調(diào)。采用差分放大電路或同相加法器結(jié)合反相放大。電路原理：使用運(yùn)放構(gòu)成同相比例放大電路，引入偏置電壓抵消單極性輸入。設(shè)輸入vi=0時(shí)vo=-10V，vi=5V時(shí)vo=10V。設(shè)電路為vo=A·vi+B，代入邊界條件：-10=A·0+B→B=-10V10=A·5+(-10)→A=4故需放大倍數(shù)為4，且疊加-10V偏置。采用同相比例放大，反饋電阻Rf，輸入電阻R1，偏置電阻R2接-10V基準(zhǔn)（由穩(wěn)壓管或分壓提供）。電路：運(yùn)放同相端通過(guò)R3接地，vi經(jīng)R1接同相端，-10V經(jīng)R2接同相端，反相端接Rf到輸出端，且R1//R2=Rf//R3（平衡電阻）。取R1=100kΩ（滿(mǎn)足輸入電阻>100kΩ），R2=100kΩ（與R1相等），則同相端電壓vi+=(vi/R1+Vref/R2)/(1/R1+1/R2)=(vi+Vref)/2（因R1=R2）。輸出vo=(1+Rf/R3)·vi+，令(1+Rf/R3)=8（因vo=4vi-10=8·(vi-2.5)/2，需調(diào)整），或直接設(shè)計(jì)為反相比例放大+偏置：反相放大電路：vo=-Rf/R1·vi+(Rf/R2)·Vref，令R1=100kΩ，Rf=400kΩ（增益-4），Vref=5V（通過(guò)分壓電阻R2=Rf=400kΩ），則vo=-4vi+(400/400)×5=-4vi+5，不滿(mǎn)足。需調(diào)整Vref為-5V，則vo=-4vi+(400/400)×(-5)=-4vi-5，仍不滿(mǎn)足。正確方案：使用同相加法器，vi和Vref（-5V）同時(shí)輸入同相端，放大倍數(shù)為2。vo=(1+Rf/R1)(vi×R2/(R2+R3)+Vref×R3/(R2+R3))。設(shè)R2=R3=100kΩ，則vi+=(vi+Vref)/2，放大倍數(shù)1+Rf/R1=4，故vo=4×(vi-5)/2=2vi-10。當(dāng)vi=0時(shí)vo=-10V，vi=5V時(shí)vo=0，不滿(mǎn)足。需調(diào)整放大倍數(shù)為4，vi+=vi×(R3/(R2+R3))+Vref×(R2/(R2+R3))，令R2=R3=100kΩ，vi+=(vi+Vref)/2，放大倍數(shù)1+Rf/R1=4，則vo=4×(vi+Vref)/2=2vi+2Vref。令2Vref=-10V→Vref=-5V，當(dāng)vi=5V時(shí)，vo=2×5+2×(-5)=10-10=0，仍不對(duì)。最終方案：采用兩級(jí)放大。第一級(jí)反相放大將0~5V轉(zhuǎn)為0~-20V（增益-4），第二級(jí)同相放大+偏置，將0~-20V轉(zhuǎn)為-10V~+10V（加法器）。但更簡(jiǎn)單的是使用差分放大器，輸入vi和5V基準(zhǔn)，vo=(Rf/R1)(vi-2.5V)×2。取R1=100kΩ，Rf=200kΩ，vo=2(vi-2.5V)×2=4vi-10V，當(dāng)vi=0時(shí)vo=-10V，vi=5V時(shí)vo=10V，滿(mǎn)足要求。電路：運(yùn)放反相端接vi經(jīng)R1=100kΩ，同相端接2.5V基準(zhǔn)（由5V分壓R4=R5=10kΩ得到），反饋電阻Rf=200kΩ，平衡電阻R3=R1//Rf=66.7kΩ。此時(shí)輸入電阻Ri=R1=100kΩ，滿(mǎn)足要求。原理圖：運(yùn)放反相端接R1（100kΩ）到vi，同相端接R4（10kΩ）和R5（10kΩ）分壓5V得到2.5V，反相端通過(guò)Rf（200kΩ）接輸出端，同相端接地電阻R3=66.7kΩ（R1//Rf）。輸出vo=-Rf/R1(vi-2.5V×(R1+Rf)/Rf)（實(shí)際應(yīng)為vo=(Rf/R1)(2.5V-vi)，當(dāng)Rf=200kΩ，R1=100kΩ時(shí)，vo=2(2.5V-vi)=5V-2vi，不滿(mǎn)足。正確計(jì)算應(yīng)為差分放大增益Ad=Rf/R1=2，vo=Ad(vin+-vin-)=2×(2.5V-vi)，當(dāng)vi=0時(shí)vo=5V，錯(cuò)誤。需重新設(shè)計(jì)：正確差分放大電路：vin+=vi，vin-=Vref，vo=(Rf/R1)(vin+-vin-)。令vo=4vi-10V，當(dāng)vi=0時(shí)vo=-10V→-10V=(Rf/R1)(0-Vref)→Vref=10V×(R1/Rf)；當(dāng)vi=5V時(shí)