2025年西安電子科技大學模擬電路期末試卷及答案一、單項選擇題（每小題2分，共20分）1.某硅二極管正偏時測得端電壓為0.65V，若溫度升高20℃，則其端電壓最接近（）。A.0.55VB.0.60VC.0.65VD.0.70V2.某NPN型三極管在放大電路中，測得三個電極電位分別為V?=3V，V?=2.3V，V?=12V，則三個電極依次為（）。A.C、B、EB.E、B、CC.B、E、CD.B、C、E3.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.頻帶窄，非線性失真小4.場效應管放大電路中，若柵源電壓u_GS=0時存在漏極電流，則該管類型為（）。A.增強型MOS管B.耗盡型MOS管C.結(jié)型場效應管D.無法判斷5.某放大電路無反饋時增益A=1000，引入負反饋后增益A_f=100，則反饋深度為（）。A.10B.9C.100D.9006.集成運放構(gòu)成的反相比例運算電路中，若輸入電阻R?=10kΩ，反饋電阻R_f=100kΩ，則閉環(huán)輸入電阻約為（）。A.10kΩB.110kΩC.接近0D.接近無窮大7.功率放大電路中，乙類功放的效率理論最大值為（）。A.25%B.50%C.78.5%D.100%8.某RC耦合放大電路的下限截止頻率f_L由輸入回路決定，若增大耦合電容C?，則f_L將（）。A.增大B.減小C.不變D.先增后減9.差分放大電路中，若輸入差模信號u_id=20mV，共模信號u_ic=100mV，輸出電壓u_o=2V（差模增益A_d=100，共模增益A_c=0.5），則共模抑制比K_CMR為（）。A.200B.400C.20000D.4000010.串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管的工作狀態(tài)為（）。A.截止區(qū)B.飽和區(qū)C.放大區(qū)D.開關(guān)狀態(tài)二、填空題（每空1分，共15分）1.半導體二極管的正向伏安特性具有________溫度系數(shù)，溫度升高時，正向特性曲線向________（左/右）移動。2.三極管放大的外部條件是發(fā)射結(jié)________偏置，集電結(jié)________偏置。3.放大電路的頻率響應中，上限截止頻率f_H主要由________電容（如結(jié)電容、分布電容）決定，下限截止頻率f_L主要由________電容（如耦合電容、旁路電容）決定。4.負反饋放大電路中，若希望穩(wěn)定輸出電壓并提高輸入電阻，應引入________負反饋；若希望穩(wěn)定輸出電流并降低輸入電阻，應引入________負反饋。5.差分放大電路抑制共模信號的能力用________衡量，其值越大，電路性能越________（好/差）。6.乙類互補對稱功率放大電路存在________失真，可通過設置________偏置電壓消除。7.開關(guān)型穩(wěn)壓電路與線性穩(wěn)壓電路相比，主要優(yōu)點是________，但缺點是________。三、分析計算題（共50分）1.（10分）圖1所示為分壓式偏置共射放大電路，已知V_CC=12V，R_b1=30kΩ，R_b2=10kΩ，R_e=2kΩ，R_c=3kΩ，R_L=3kΩ，三極管β=50，r_bb'=200Ω，U_BE=0.7V。（1）計算靜態(tài)工作點Q（I_BQ、I_CQ、U_CEQ）；（2）畫出小信號等效電路，計算電壓增益A_u、輸入電阻R_i、輸出電阻R_o。2.（12分）圖2所示為兩級阻容耦合放大電路，第一級為共射放大電路，第二級為共集放大電路。已知T?的β?=80，r_be1=1.5kΩ；T?的β?=100，r_be2=1kΩ，R_b1=100kΩ，R_b2=30kΩ，R_c=5kΩ，R_e1=2kΩ，R_e2=3kΩ，R_L=2kΩ，V_CC=15V（電容容量足夠大）。（1）說明兩級電路之間的耦合方式及優(yōu)點；（2）計算第一級的輸入電阻R_i1和輸出電阻R_o1；（3）計算整個電路的電壓增益A_u=u_o/u_i（保留兩位小數(shù)）。3.（12分）圖3所示為集成運放構(gòu)成的反饋放大電路，運放A為理想器件。（1）判斷反饋類型（組態(tài)）；（2）計算閉環(huán)電壓增益A_uf=u_o/u_i；（3）若R_f開路，電路可能出現(xiàn)什么現(xiàn)象？4.（8分）圖4所示為OCL乙類互補對稱功率放大電路，已知V_CC=±15V，R_L=8Ω，輸入正弦信號足夠大。（1）計算最大輸出功率P_om；（2）計算此時電源提供的總功率P_V；（3）計算效率η（保留一位小數(shù)）。5.（8分）圖5所示為串聯(lián)型線性穩(wěn)壓電路，已知穩(wěn)壓管D_z的穩(wěn)定電壓U_z=6V，R?=2kΩ，R?=1kΩ，R_w=1kΩ（滑動端位于中間位置）。（1）說明調(diào)整管T的作用；（2）計算輸出電壓U_o的調(diào)節(jié)范圍；（3）若R?開路，輸出電壓將如何變化？四、設計題（15分）設計一個單級共射放大電路，要求滿足以下指標：-電壓增益|A_u|≥80-輸入電阻R_i≥2kΩ-輸出電阻R_o≈3kΩ-靜態(tài)工作點U_CEQ≈6V（V_CC=12V）已知三極管β=100，U_BE=0.7V，r_bb'=200Ω，電容容量足夠大。（1）畫出電路原理圖（標注主要元件符號）；（2）計算偏置電阻R_b1、R_b2、R_c、R_e的取值（R_e無旁路電容）；（3）說明選擇分壓式偏置的原因。答案一、單項選擇題1.A2.C3.B4.B5.A6.A7.C8.B9.D10.C二、填空題1.負；左2.正；反3.高頻（或結(jié)）；低頻（或耦合/旁路）4.電壓串聯(lián)；電流并聯(lián)5.共模抑制比（K_CMR）；好6.交越；微7.效率高；紋波大（或輸出電壓精度低）三、分析計算題1.（1）靜態(tài)分析：U_BQ=(R_b2/(R_b1+R_b2))V_CC=(10/40)×12=3VI_EQ=(U_BQ-U_BE)/R_e=(3-0.7)/2=1.15mA≈I_CQI_BQ=I_CQ/β=1.15/50≈0.023mAU_CEQ=V_CC-I_CQ(R_c+R_e)=12-1.15×(3+2)=12-5.75=6.25V（2）小信號等效電路（略）：r_be=r_bb'+(1+β)26mV/I_EQ=200+(101×26)/1.15≈200+2283≈2483Ω≈2.48kΩA_u=-β(R_c∥R_L)/r_be=-50×(3∥3)/2.48≈-50×1.5/2.48≈-30.24R_i=R_b1∥R_b2∥r_be≈30∥10∥2.48≈2.05kΩR_o=R_c=3kΩ2.（1）阻容耦合；優(yōu)點：前后級靜態(tài)工作點獨立，便于設計和調(diào)試。（2）第一級輸入電阻：R_i1=R_b1∥R_b2∥r_be1≈100∥30∥1.5≈1.39kΩ（注：實際計算中r_be1遠小于R_b1、R_b2，故R_i1≈r_be1=1.5kΩ）第一級輸出電阻：R_o1=R_c=5kΩ（3）第二級輸入電阻：R_i2=R_e2∥[r_be2+(1+β?)(R_e2∥R_L)]（注：共集電路輸入電阻公式）R_e2∥R_L=3∥2=1.2kΩR_i2=3kΩ∥[1+(101×1.2)]≈3∥122.2≈2.93kΩ第一級負載電阻R_L1'=R_o1∥R_i2=5∥2.93≈1.83kΩ第一級電壓增益A_u1=-β?(R_L1')/r_be1=-80×1.83/1.5≈-97.6第二級電壓增益A_u2≈(1+β?)(R_e2∥R_L)/[r_be2+(1+β?)(R_e2∥R_L)]≈(101×1.2)/(1+101×1.2)=121.2/122.2≈0.99總增益A_u=A_u1×A_u2≈-97.6×0.99≈-96.623.（1）反饋類型：電壓串聯(lián)負反饋（反饋網(wǎng)絡從輸出端取樣電壓，與輸入電壓串聯(lián)比較，且為負反饋）。（2）理想運放滿足虛短（u+≈u-）、虛斷（i+≈i-≈0），則u-=u_i（串聯(lián)反饋），反饋電壓u_f=(R1/(R1+R_f))u_o=u-=u_i，故A_uf=u_o/u_i=(R1+R_f)/R1。（3）R_f開路時，反饋消失，電路變?yōu)殚_環(huán)狀態(tài)，運放輸出飽和（接近±V_CC）。4.（1）最大輸出電壓幅值U_om≈V_CC=15V（忽略管壓降），最大輸出功率P_om=U_om2/(2R_L)=152/(2×8)=225/16≈14.06W（2）電源總功率P_V=(2/π)(V_CC×I_cm)，其中I_cm=U_om/R_L=15/8=1.875A，故P_V=(2/π)(15×1.875)≈(2/3.14)×28.125≈17.91W（3）效率η=P_om/P_V×100%≈14.06/17.91×100%≈78.5%5.（1）調(diào)整管T作為電壓調(diào)整元件，通過改變其管壓降補償輸入電壓或負載變化，穩(wěn)定輸出電壓。（2）滑動端在中間時，R_w上半部分為0.5kΩ，下半部分為0.5kΩ。輸出電壓U_o=(R1+R_w+R2)/R下×U_z，其中R下=R2+0.5R_w=1+0.5=1.5kΩ（最小值）；當滑動端到最上端時，R下=R2=1kΩ（最大值）。最小U_o=(2+1+1)/1.5×6=4/1.5×6=16V（錯誤，正確公式應為U_o=(R1+R_w+R2)/R下×U_z，實際應為U_o=(R1+R_w'+R2)/R_w''+R2)×U_z，正確推導：運放同相端電壓U+=U_z，反相端電壓U-=U_o×(R2+R_w'')/(R1+R_w+R2)，由虛短U+=U-，故U_o=U_z×(R1+R_w+R2)/(R2+R_w'')。當R_w''=0（滑動端最下），U_o_max=U_z×(2+1+1)/(1+0)=6×4/1=24V；當R_w''=1kΩ（滑動端最上），U_o_min=6×4/(1+1)=12V。故調(diào)節(jié)范圍為12V~24V。（3）R1開路時，U-=U_o×(R2+R_w'')/(0+R_w+R2)≈U_o×(R2+R_w'')/(R_w+R2)，而U+=U_z=6V，平衡時U_o=6×(R_w+R2)/(R2+R_w'')，若R1開路，R_w+R2=2kΩ，R2+R_w''≥1kΩ，故U_o≤12V，實際因R1開路，基準電壓無法正確分壓，輸出電壓可能下降甚至接近U_z。四、設計題（1）電路原理圖：分壓式偏置共射電路，包含R_b1、R_b2、R_c、R_e（無旁路電容）、C1、C2、三極管T、V_CC=12V。（2）參數(shù)計算：①靜態(tài)工作點：U_CEQ=6V，V_CC=12V，故I_CQ=(V_CC-U_CEQ)/(R_c+R_e)=(12-6)/(R_c+R_e)=6/(R_c+R_e)。②輸入電阻R_i=R_b1∥R_b2∥[r_bb'+(1+β)(26mV/I_EQ)]≥2kΩ，I_EQ≈I_CQ，設I_CQ=1mA，則r_be=200+(101×26)/1≈2826Ω≈2.83kΩ。③電壓增益|A_u|=β(R_c∥R_L)/r_be≥80（假設R_L>>R_c，故R_c∥R_L≈R_c），則R_c≥(80×r_be)/β=(80×2.83)/100≈2.26kΩ，取R_c=3kΩ（滿足輸出電阻R_o≈R_c=3kΩ）。④由I_CQ=1mA，R_c+R_e=6V/1mA=6kΩ，故R_e=6kΩ-R_c=3kΩ（但需驗證輸入電阻：R_i=R_b1∥R_b2∥2.83kΩ≥2kΩ，設R_b1∥R_b2=10kΩ（遠大于2.83kΩ），則R_i≈2.8