2025年大學生模電試題和答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某硅二極管正偏時測得壓降為0.65V，反偏時電流為1μA，若環(huán)境溫度升高10℃，則其正偏壓降和反偏電流最可能的變化是（）。A.正偏壓降增大至0.7V，反偏電流減小至0.5μAB.正偏壓降減小至0.6V，反偏電流增大至2μAC.正偏壓降不變，反偏電流增大至1.5μAD.正偏壓降增大至0.7V，反偏電流增大至2μA2.某NPN型三極管電路中，測得UBE=0.7V，UBC=-0.3V，UCE=1V，則該三極管工作在（）。A.截止區(qū)B.飽和區(qū)C.放大區(qū)D.擊穿區(qū)3.共集電極放大電路的主要特點是（）。A.電壓增益高，輸入電阻小，輸出電阻大B.電壓增益近似為1，輸入電阻大，輸出電阻小C.電壓增益高，輸入電阻大，輸出電阻小D.電壓增益近似為1，輸入電阻小，輸出電阻大4.引入電壓串聯(lián)負反饋后，放大電路的（）。A.輸入電阻增大，輸出電阻增大B.輸入電阻增大，輸出電阻減小C.輸入電阻減小，輸出電阻增大D.輸入電阻減小，輸出電阻減小5.集成運放構成的反相比例運算電路中，若反饋電阻Rf開路，則輸出電壓會（）。A.近似等于正電源電壓B.近似等于負電源電壓C.保持為零D.隨輸入電壓線性變化6.差分放大電路中，若兩個輸入信號分別為ui1=5mV，ui2=3mV，則差模輸入信號uid和共模輸入信號uic分別為（）。A.uid=2mV，uic=4mVB.uid=8mV，uic=1mVC.uid=2mV，uic=1mVD.uid=8mV，uic=4mV7.乙類互補對稱功率放大電路的交越失真產(chǎn)生的原因是（）。A.電源電壓不足B.三極管輸入特性的死區(qū)電壓C.負載電阻過大D.輸入信號幅度過小8.單相橋式整流電容濾波電路中，若交流輸入電壓有效值為10V，電容C足夠大，則輸出電壓平均值約為（）。A.9VB.12VC.14VD.10V9.某放大電路的波特圖中，中頻電壓增益為40dB，上限截止頻率fH=100kHz，下限截止頻率fL=100Hz。當輸入信號頻率為10Hz時，電壓增益約為（）。A.20dBB.37dBC.40dBD.0dB10.要設計一個輸入電阻大于1MΩ、電壓增益為-100的放大電路，優(yōu)先考慮的電路組態(tài)是（）。A.共射放大電路B.共集-共射級聯(lián)電路C.共基放大電路D.場效應管-三極管級聯(lián)電路二、填空題（每空1分，共15分）1.PN結加正向電壓時，空間電荷區(qū)變______，多子的擴散運動______漂移運動。2.三極管的電流放大系數(shù)β=IC/IB，當溫度升高時，β會______（增大/減小/不變）。3.共射放大電路中，輸入信號與輸出信號的相位關系為______（同相/反相）。4.負反饋放大電路的反饋深度定義為______，當反饋深度遠大于1時，閉環(huán)增益近似為______。5.集成運放的兩個重要特性是______和______（理想情況下）。6.差分放大電路抑制______信號，放大______信號，其性能指標______越大，抑制共模信號的能力越強。7.乙類功率放大電路的最高效率約為______，但存在______失真，可通過設置______偏置消除。8.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路主要由______、______、______和比較放大電路四部分組成。三、分析計算題（共55分）1.（10分）圖1所示為二極管限幅電路，其中VD1、VD2為理想二極管，R=1kΩ，ui=10sinωtV。試畫出輸出電壓uo的波形，并標注關鍵幅值。（圖1：電源V1=5V，V2=-3V，二極管VD1陽極接V1，陰極接ui和R；VD2陰極接V2，陽極接ui和R；R另一端接地，uo從R兩端取出。）2.（15分）圖2所示為固定偏置共射放大電路，已知VCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ（未接旁路電容），三極管β=50，UBE=0.7V，rbb’=200Ω，C1、C2容量足夠大。（1）計算靜態(tài)工作點Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）畫出微變等效電路；（3）計算電壓增益Au、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。（圖2：VCC經(jīng)RB接三極管基極，集電極經(jīng)RC接VCC，發(fā)射極經(jīng)RE接地，輸入信號ui經(jīng)C1接基極，輸出信號uo經(jīng)C2接集電極。）3.（10分）圖3所示為負反饋放大電路，其中A為開環(huán)增益的集成運放，反饋系數(shù)F=0.01。已知開環(huán)增益A=10^5，輸入信號ui=0.1mV，試求閉環(huán)增益Af、反饋信號uf和凈輸入信號uid。（圖3：集成運放反相輸入端接ui和反饋網(wǎng)絡輸出，同相輸入端接地，輸出端經(jīng)反饋網(wǎng)絡（F）接反相輸入端。）4.（10分）圖4所示為集成運放構成的運算電路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=20kΩ，R4=40kΩ，C=1μF，ui1=0.5V，ui2=0.3V，t=0時電容電壓uC(0)=0。求t=1s時輸出電壓uo的值。（圖4：運放A1構成反相加法器，輸出接運放A2的反相輸入端；A2反相輸入端經(jīng)R3接A1輸出，經(jīng)C接地，同相輸入端經(jīng)R4接地，輸出端為uo。）5.（10分）圖5所示為OTL功率放大電路，已知VCC=24V，RL=8Ω，三極管的飽和壓降UCES=2V。試求：（1）最大輸出功率Pom；（2）電源提供的平均功率PV；（3）效率η。四、設計題（10分）設計一個由集成運放構成的反相比例運算電路，要求：（1）電壓增益Au=-20；（2）輸入電阻Ri≥100kΩ；（3）使用的電阻阻值不超過2MΩ。畫出電路原理圖，標注各電阻參數(shù)（需說明設計過程）。答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.A6.A7.B8.B9.A10.D二、填空題1.窄；強于（或大于）2.增大3.反相4.1+AF；1/F5.虛短；虛斷6.共模；差模；共模抑制比（CMRR）7.78.5%；交越；甲乙類8.調整管；基準電壓電路；取樣電路三、分析計算題1.當ui>5V時，VD1導通，VD2截止，uo被鉗位在5V；當-3V<ui<5V時，VD1、VD2均截止，uo=ui；當ui<-3V時，VD2導通，VD1截止，uo被鉗位在-3V；波形為正弦波，峰值被限制在5V和-3V之間。2.（1）靜態(tài)分析：IBQ=(VCC-UBE)/(RB+(1+β)RE)=(12-0.7)/(300kΩ+51×1kΩ)=11.3/351kΩ≈32.2μAICQ=βIBQ=50×32.2μA≈1.61mAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.61mA×(3kΩ+1kΩ)=12-6.44=5.56V（2）微變等效電路：三極管用rbe代替，rbe=rbb’+(1+β)26mV/IEQ≈200Ω+51×26mV/1.61mA≈200+820=1020Ω≈1.02kΩ（3）電壓增益Au=-β(RC∥RL’)/(rbe+(1+β)RE)（假設RL無窮大，RC∥RL=RC）Au=-50×3kΩ/(1.02kΩ+51×1kΩ)=-150kΩ/52.02kΩ≈-2.88輸入電阻Ri=RB∥[rbe+(1+β)RE]≈300kΩ∥52.02kΩ≈44.8kΩ輸出電阻Ro=RC=3kΩ3.閉環(huán)增益Af=A/(1+AF)=10^5/(1+10^5×0.01)=10^5/1001≈99.9反饋信號uf=F×uo=0.01×(Af×ui)=0.01×(99.9×0.1mV)=0.0999mV≈0.1mV凈輸入信號uid=ui-uf=0.1mV-0.1mV≈0（滿足虛短特性）4.A1為反相加法器，輸出uO1=-(R2/R1)ui1-(R2/R1)ui2（因R1=R2=10kΩ？原題中R1=10kΩ，R2=20kΩ，需修正：uO1=-(Rf/R1)ui1-(Rf/R2)ui2，假設A1反饋電阻為R2=20kΩ，輸入電阻R1=10kΩ，則uO1=-(20/10)×0.5-(20/20)×0.3=-1-0.3=-1.3VA2為積分電路，uo=-(1/(R3C))∫uO1dt+uC(0)t=1s時，uo=-(-1.3V)/(20kΩ×1μF)×1s=1.3/(0.02)×1=65V（需檢查單位：R3=20kΩ=2×10^4Ω，C=1μF=1×10^-6F，時間常數(shù)τ=R3C=0.02s，積分系數(shù)1/τ=501/suo=-(1/(R3C))∫uO1dt=-(1/0.02)×(-1.3)×1=65V）5.（1）最大輸出電壓幅值Uom=(VCC/2-UCES)=12V-2V=10VPom=Uom2/(2RL)=102/(2×8)=100/16=6.25W（2）電源平均功率PV=(2/π)(VCC/2)×(Uom/RL)=(2/π)×12×(10/8)=240/(8π)=30/π≈9.55W（3）效率η=Pom/PV=6.25/9.55≈65.4%四、設計題電路采用反相比例運算結構，運放反相端接輸入電