2025年模電期末考試試卷附答案一、選擇題（每小題3分，共30分）1.電路如圖1所示，二極管D1、D2為理想器件，Vcc=5V，Vi=10sinωt（V），則輸出電壓Vo的幅值為（）。A.5VB.10VC.0VD.15V（圖1：Vi經(jīng)電阻R串聯(lián)D1后接Vcc正極，D2反向并聯(lián)在R兩端，Vo從D2負(fù)極輸出）2.某NPN型三極管放大電路中，測(cè)得UBE=0.7V，UCE=0.3V，IB=0.1mA，β=100，則該三極管工作在（）狀態(tài)。A.放大B.飽和C.截止D.擊穿3.共射極放大電路中，若負(fù)載電阻RL增大，則電壓增益Au的絕對(duì)值將（）。A.增大B.減小C.不變D.先增后減4.某放大電路的上限截止頻率fH=100kHz，下限截止頻率fL=100Hz，當(dāng)輸入信號(hào)頻率f=10kHz時(shí)，增益的相位角為（）。A.-45°B.-90°C.-135°D.-180°5.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)，則反饋類型為（）。A.電壓串聯(lián)負(fù)反饋B.電壓并聯(lián)負(fù)反饋C.電流串聯(lián)負(fù)反饋D.電流并聯(lián)負(fù)反饋6.理想集成運(yùn)放構(gòu)成的同相比例放大電路中，若Rf=100kΩ，R1=10kΩ，則閉環(huán)電壓增益Auf為（）。A.10B.11C.0.1D.97.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管應(yīng)工作在（）狀態(tài)。A.放大B.飽和C.截止D.開關(guān)8.差分放大電路中，若差模輸入電壓Vid=20mV，共模輸入電壓Vic=5mV，輸出電壓Vo=2V（差模）+0.1V（共模），則共模抑制比KCMR為（）。A.20dBB.40dBC.60dBD.80dB9.乙類互補(bǔ)對(duì)稱功率放大電路中，若電源電壓Vcc=12V，負(fù)載RL=8Ω，則最大輸出功率Pom為（）。A.4.5WB.9WC.18WD.36W10.RC橋式正弦波振蕩電路中，若RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻R=10kΩ，電容C=0.01μF，則振蕩頻率f0約為（）。A.1.6kHzB.3.2kHzC.16kHzD.32kHz二、填空題（每空2分，共20分）1.二極管的伏安特性方程可近似表示為________（設(shè)反向飽和電流為Is，溫度電壓當(dāng)量為UT）。2.三極管實(shí)現(xiàn)放大的外部條件是發(fā)射結(jié)________、集電結(jié)________。3.放大電路的頻率失真包括________失真和________失真。4.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式為Af=________（設(shè)開環(huán)增益為A，反饋系數(shù)為F）。5.集成運(yùn)放的理想化條件包括開環(huán)差模增益Aod→∞、差模輸入電阻rid→∞、輸出電阻ro→________、共模抑制比KCMR→________。6.功率放大電路的主要技術(shù)指標(biāo)包括________、________和效率。三、分析計(jì)算題（共40分）1.（8分）電路如圖2所示，D為硅管（UBE=0.7V），R1=2kΩ，R2=1kΩ，Vcc=12V，Vi=6sinωt（V）。試：（1）畫出靜態(tài)時(shí)的直流通路，計(jì)算靜態(tài)電流ID；（2）畫出動(dòng)態(tài)時(shí)的交流通路，定性分析輸出電壓Vo的波形（與Vi比較，是否失真）。（圖2：Vi串聯(lián)R1后接D正極，D負(fù)極經(jīng)R2接地，Vo從D負(fù)極輸出）2.（8分）某共射放大電路如圖3所示，三極管β=80，UBE=0.7V，rbb’=200Ω，C1、C2、Ce足夠大。（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）畫出微變等效電路，計(jì)算電壓增益Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。（圖3：Vcc=15V，基極通過Rb1=51kΩ、Rb2=10kΩ分壓偏置，發(fā)射極接Re=1kΩ（無旁路電容），集電極接Rc=3kΩ，負(fù)載RL=3kΩ）3.（8分）反饋放大電路如圖4所示，運(yùn)放為理想器件。（1）判斷反饋類型（組態(tài)）；（2）計(jì)算閉環(huán)電壓增益Auf=Vo/Vs；（3）若Rf開路，電路可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？（圖4：輸入信號(hào)Vs經(jīng)Rs=1kΩ接運(yùn)放反相輸入端，運(yùn)放輸出端通過Rf=10kΩ反饋至反相輸入端，同相輸入端接地，負(fù)載RL接輸出端）4.（8分）差分放大電路如圖5所示，T1、T2特性對(duì)稱，β=100，UBE=0.7V，rbe=2kΩ，Re=10kΩ，Vcc=Vee=12V，Rc=5kΩ，RL=10kΩ（接兩集電極之間）。（1）計(jì)算差模電壓增益Aud；（2）計(jì)算共模抑制比KCMR（設(shè)共模增益Auc≈0）。5.（8分）RC橋式振蕩電路如圖6所示，R1=R2=10kΩ，C1=C2=0.01μF，Rf=20kΩ，R=5kΩ，運(yùn)放為理想器件。（1）計(jì)算振蕩頻率f0；（2）分析R的作用；（3）若Rf減小至15kΩ，電路能否起振？說明理由。四、設(shè)計(jì)題（共10分）設(shè)計(jì)一個(gè)串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，要求輸出電壓Vo=12V（可調(diào)范圍10V~14V），最大輸出電流Io=1A，輸入電壓Vi=20V~25V。已知穩(wěn)壓管Vz=5V，穩(wěn)定電流Iz=5mA~30mA。（1）畫出電路原理圖（標(biāo)出調(diào)整管、基準(zhǔn)電壓、取樣電路、比較放大環(huán)節(jié)）；（2）選擇調(diào)整管的主要參數(shù)（UCEO、ICM、PCM）；（3）計(jì)算取樣電路中電阻的取值范圍（設(shè)比較放大環(huán)節(jié)輸入電阻足夠大）。答案一、選擇題1.A（D1導(dǎo)通時(shí)Vo被鉗位至5V，D2截止；D1截止時(shí)D2導(dǎo)通，Vo=0，故幅值為5V）2.B（UCE=0.3V＜UBE，三極管飽和）3.A（Au=-β(Rc∥RL)/rbe，RL增大則(Rc∥RL)增大，|Au|增大）4.B（中頻段相位為-180°，f=10kHz在通頻帶內(nèi)，無附加相移，總相位為-180°？原題可能有誤，正確應(yīng)為中頻段相位-180°，但選項(xiàng)無此答案，可能題目設(shè)定為單級(jí)共射，上限頻率處附加相移-45°，f=10kHz為中頻段，相位-180°，但選項(xiàng)可能設(shè)計(jì)為-90°，需修正）（注：正確分析應(yīng)為單級(jí)共射放大電路中頻段相位為-180°，本題選項(xiàng)可能存在設(shè)計(jì)問題，正確選項(xiàng)應(yīng)為-180°，但原題選項(xiàng)無此選項(xiàng)，可能題目設(shè)定為多級(jí)或其他情況，此處按常規(guī)題修正為B）5.A（電壓取樣、串聯(lián)比較、負(fù)反饋）6.B（Auf=1+Rf/R1=1+100/10=11）7.A（調(diào)整管需通過改變管壓降穩(wěn)定輸出，工作在放大區(qū)）8.C（KCMR=20lg|Aud/Auc|=20lg(2/0.1)=20lg20≈26dB？原題數(shù)據(jù)可能調(diào)整，正確計(jì)算應(yīng)為Aud=2V/20mV=100，Auc=0.1V/5mV=20，KCMR=20lg(100/20)=20lg5≈14dB，可能題目數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，正確選項(xiàng)應(yīng)為C，按題目設(shè)定）9.A（Pom=Vcc2/(2RL)=122/(2×8)=9W？乙類功放最大輸出功率Pom=(Vcc2)/(2RL)，122/(2×8)=9W，選B）（注：正確計(jì)算應(yīng)為Pom=(Vcc2)/(2RL)=144/(16)=9W，選B）10.A（f0=1/(2πRC)=1/(2×3.14×10k×0.01μ)=約1.6kHz）二、填空題1.I=Is(e^(U/UT)-1)2.正偏；反偏3.幅頻；相頻4.A/(1+AF)5.0；∞6.最大輸出功率；非線性失真三、分析計(jì)算題1.（1）直流通路：Vi直流分量為0，D承受反向電壓（Vcc=12V通過R1、R2分壓，D負(fù)極電位=12×R2/(R1+R2)=4V，正極電位=0，故D截止，ID=0。（2）交流通路：Vi=6sinωt，當(dāng)Vi>4V時(shí)D導(dǎo)通，Vo=Vi-0.7（硅管壓降）；當(dāng)Vi≤4V時(shí)D截止，Vo=4V（由R1、R2分壓）。輸出波形正半周被限幅，負(fù)半周跟隨輸入（但需修正，實(shí)際D正極接Vi，負(fù)極接R2接地，正確分析應(yīng)為：Vi>0.7V時(shí)D導(dǎo)通，Vo=Vi-0.7；Vi≤0.7V時(shí)D截止，Vo=0（R2接地）?？赡茉瓐D描述有誤，按常規(guī)二極管限幅電路修正）2.（1）靜態(tài)工作點(diǎn)：UB=Vcc×Rb2/(Rb1+Rb2)=15×10/(51+10)≈2.46VUE=UB-UBE=2.46-0.7=1.76VIEQ=UE/Re=1.76/1=1.76mA≈ICQIBQ=ICQ/β=1.76/80≈0.022mAUCEQ=Vcc-ICQ(Rc+Re)=15-1.76×(3+1)=15-7.04=7.96V（2）微變等效電路：rbe=rbb’+(1+β)26mV/IEQ=200+81×26/1.76≈200+1190≈1390Ω≈1.39kΩAu=-β(Rc∥RL)/rbe=-80×(3∥3)/1.39≈-80×1.5/1.39≈-86.3Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≈51∥10∥1.39≈1.2kΩRo=Rc=3kΩ3.（1）電壓并聯(lián)負(fù)反饋（反饋信號(hào)取自輸出電壓，與輸入電流并聯(lián)比較）（2）Auf=Vo/Vs=-Rf/Rs=-10/1=-10（3）Rf開路時(shí)，電路無負(fù)反饋，運(yùn)放工作在開環(huán)狀態(tài)，輸入小信號(hào)即飽和，輸出為±Vom（電源電壓）。4.（1）差模電壓增益Aud=-β(Rc∥RL/2)/rbe（RL接兩集電極，等效為每邊RL/2）RL’=Rc∥(RL/2)=5∥5=2.5kΩAud=-100×2.5/2=-125（2）KCMR=|Aud/Auc|，因Auc≈0，KCMR→∞（理想情況）5.（1）f0=1/(2πRC)=1/(2×3.14×10k×0.01μ)≈1.6kHz（2）R為穩(wěn)幅電阻，防止輸出幅度過大，利用其非線性限制增益。（3）不能起振。RC橋式振蕩起振條件為|AF|>3，A=1+Rf/R=1+20/5=5>3；若Rf=15kΩ，A=1+15/5=4>3，仍能起振（可能題目設(shè)定R為熱敏電阻，減小Rf會(huì)降低增益，若原Rf=20kΩ對(duì)應(yīng)A=3，減小后A<3則不能起振，需修正）四、設(shè)計(jì)題（1）原理圖：調(diào)整管（NPN型，T）、基準(zhǔn)電壓（Vz=5V穩(wěn)壓管）、取樣電路（R1、R2、Rp）、比較放大環(huán)節(jié)（運(yùn)放或三極管）。（2）調(diào)整管參數(shù)：UCEO≥Vi(max)-Vo(min)=25-10=15V；ICM≥Io(max)=1A；PCM≥(Vi(max)-Vo(min))×Io(max)