2025年電子專業(yè)考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共20分）1.圖1所示電路中，已知U?=10V，R?=2kΩ，R?=3kΩ，R?=6kΩ，電流源I?=2mA。則a點(diǎn)電位V?為（）。A.8VB.12VC.15VD.20V2.某硅二極管正偏時，若正向電流從1mA增加到10mA，其管壓降的變化約為（）。A.基本不變B.增加0.5VC.減少0.3VD.增加0.7V3.邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC的最簡與或表達(dá)式為（）。A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（無法化簡）4.集成運(yùn)放構(gòu)成的反相比例運(yùn)算電路中，若輸入電阻R?=10kΩ，反饋電阻R?=100kΩ，則閉環(huán)電壓增益A??為（）。A.-10B.10C.-11D.115.8位逐次逼近型ADC的參考電壓為5V，當(dāng)輸入電壓為3.2V時，輸出數(shù)字量的十六進(jìn)制表示為（）。A.0x64B.0xCCC.0xA3D.0xD06.以下觸發(fā)器中，能實(shí)現(xiàn)“保持、置0、置1、翻轉(zhuǎn)”四種功能的是（）。A.RS觸發(fā)器B.D觸發(fā)器C.JK觸發(fā)器D.T觸發(fā)器7.某放大電路的幅頻特性如圖2所示，其中f?=100Hz，f?=1MHz，中頻增益為40dB。當(dāng)輸入信號頻率為10Hz時，輸出信號相對于輸入信號的相位差約為（）。A.-45°B.-90°C.-135°D.-180°8.STM32單片機(jī)中，若要配置PA5引腳為PWM輸出，需設(shè)置其GPIO模式為（）。A.輸入浮空B.推挽輸出C.復(fù)用推挽輸出D.開漏輸出9.對最高頻率為10kHz的模擬信號進(jìn)行采樣，為避免混疊，最低采樣頻率應(yīng)為（）。A.10kHzB.20kHzC.30kHzD.40kHz10.某放大電路引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋后，其輸入電阻和輸出電阻的變化為（）。A.輸入電阻增大，輸出電阻增大B.輸入電阻減小，輸出電阻減小C.輸入電阻增大，輸出電阻減小D.輸入電阻減小，輸出電阻增大二、填空題（每空1分，共20分）1.圖3所示RC電路中，開關(guān)S在t=0時閉合，初始時刻電容電壓u_C(0?)=0V，則t≥0時u_C(t)的表達(dá)式為______（電源電壓U=12V，R=1kΩ，C=1μF）。2.雙極型三極管工作在放大區(qū)時，發(fā)射結(jié)______偏置，集電結(jié)______偏置。3.邏輯門電路中，OC門（集電極開路門）的主要特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)______功能，使用時需外接______。4.集成運(yùn)放的兩個重要參數(shù)是開環(huán)差模增益A_od和共模抑制比K_CMR，其中K_CMR=______（用對數(shù)形式表示）。5.D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率通常用______表示，10位D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率為______（用百分比表示）。6.555定時器構(gòu)成多諧振蕩器時，其振蕩頻率f=______（表達(dá)式，R?、R?為外接電阻，C為外接電容）。7.信號x(t)=3cos(200πt)+5sin(500πt)的最高頻率為______Hz，若對其采樣，最小采樣頻率為______Hz。8.單片機(jī)中，中斷處理的一般流程包括：中斷請求、______、______、中斷返回。9.開關(guān)電源的核心部件是______，其效率通常比線性電源______（填“高”或“低”）。10.I2C總線通信時，起始信號是______（SCL高電平期間SDA由高變低），終止信號是______（SCL高電平期間SDA由低變高）。三、簡答題（每小題6分，共30分）1.簡述三極管放大電路中靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)可能導(dǎo)致的問題及調(diào)整方法。2.比較組合邏輯電路與時序邏輯電路的特點(diǎn)，各舉一例說明其應(yīng)用場景。3.鎖相環(huán)（PLL）由哪幾個基本部分組成？簡述其在頻率合成中的應(yīng)用原理。4.說明開關(guān)電源與線性電源的主要區(qū)別，列舉開關(guān)電源的兩種常見拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。5.簡述單片機(jī)ADC模塊的主要技術(shù)指標(biāo)（至少4項(xiàng)），并說明其對數(shù)據(jù)采集的影響。四、分析計(jì)算題（共30分）1.（8分）圖4所示電路中，受控電流源I?=0.5U?（U?為R?兩端電壓），R?=2kΩ，R?=4kΩ，R?=6kΩ，U?=12V。求：（1）U?的大??；（2）受控源發(fā)出的功率。2.（8分）圖5所示差分放大電路中，VCC=VEE=12V，R_b=1kΩ，R_c=10kΩ，R_e=10kΩ，β=100，r_be=2kΩ。求：（1）靜態(tài)電流I_CQ；（2）差模電壓增益A_ud；（3）共模抑制比K_CMR（設(shè)共模增益A_uc≈0）。3.（7分）圖6所示時序邏輯電路中，F(xiàn)F1、FF2為邊沿JK觸發(fā)器，初始狀態(tài)Q?Q?=00。（1）列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移表；（2）說明電路的邏輯功能（是否為有效循環(huán)，計(jì)數(shù)模值是多少）。4.（7分）圖7所示RC正弦波振蕩電路中，R?=R?=10kΩ，C?=C?=0.01μF，R_f=20kΩ，R?=10kΩ，R?=5kΩ。（1）判斷電路能否起振（需說明理由）；（2）計(jì)算振蕩頻率f?；（3）若R_f可調(diào)，為穩(wěn)定輸出幅度，其最小值應(yīng)為多少？五、綜合設(shè)計(jì)題（共20分）設(shè)計(jì)一個基于STM32單片機(jī)的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，要求實(shí)現(xiàn)以下功能：（1）實(shí)時采集溫度（-40℃~125℃）、濕度（0%~100%RH）和光照強(qiáng)度（0~10000lux）；（2）通過LCD1602顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)，精度分別為0.1℃、0.1%RH、10lux；（3）當(dāng)溫度超過35℃或濕度低于20%RH時，蜂鳴器報警；（4）通過UART串口將數(shù)據(jù)上傳至PC端。要求：（1）畫出系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖（需標(biāo)注主要模塊）；（2）說明傳感器選型及理由；（3）簡述軟件主流程（用文字或流程圖表示）；（4）提出兩項(xiàng)抗干擾措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.A4.A5.C6.C7.C8.C9.B10.B二、填空題1.12(1-e?1????)V（或12-12e?1????V）2.正；反3.線與；上拉電阻4.20lg|A_od/A_oc|dB（A_oc為共模增益）5.位數(shù)；1/(21?-1)≈0.0977%6.1/[0.7(R?+2R?)C]7.250；5008.中斷響應(yīng)；中斷處理9.開關(guān)管（或高頻變壓器）；高10.SCL高電平，SDA由高變低；SCL高電平，SDA由低變高三、簡答題1.靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過高會導(dǎo)致飽和失真（輸出波形底部削平），過低會導(dǎo)致截止失真（輸出波形頂部削平）。調(diào)整方法：通過改變基極偏置電阻（如減小R_b增大I_BQ，提高Q點(diǎn)；增大R_b降低Q點(diǎn)）或調(diào)整電源電壓。2.組合邏輯電路：輸出僅取決于當(dāng)前輸入，無記憶功能（如加法器）；時序邏輯電路：輸出取決于當(dāng)前輸入和電路原狀態(tài)，有記憶功能（如計(jì)數(shù)器）。應(yīng)用示例：組合邏輯電路用于算術(shù)運(yùn)算，時序邏輯電路用于狀態(tài)存儲。3.鎖相環(huán)由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）組成。頻率合成時，輸入?yún)⒖碱l率f?與VCO輸出頻率f?經(jīng)分頻后比較，誤差電壓調(diào)整VCO頻率，最終f?=Nf?（N為分頻比），實(shí)現(xiàn)多頻率輸出。4.區(qū)別：開關(guān)電源通過控制開關(guān)管通斷調(diào)整輸出，效率高（>80%），體積??；線性電源通過調(diào)整管線性降壓，效率低（<60%），紋波小。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：Buck（降壓）、Boost（升壓）、Buck-Boost（升降壓）。5.技術(shù)指標(biāo)：分辨率（影響精度，如12位ADC精度為Vref/4096）、采樣速率（決定動態(tài)信號采集能力）、輸入范圍（需覆蓋被測信號范圍）、轉(zhuǎn)換誤差（影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性）、通道數(shù)（決定多信號同步采集能力）。四、分析計(jì)算題1.（1）設(shè)R?電流為I?，方向向右，則U?=I?R?=2000I?。受控電流源I?=0.5U?=1000I?，方向向下。對節(jié)點(diǎn)a列KCL：I?=I?+I?（I?為R?電流，方向向右）。R?、R?并聯(lián)電阻R??=4kΩ∥6kΩ=2.4kΩ，總電壓U?=I?R?+I?R??=2000I?+2400I?=12V。聯(lián)立I?=1000I?+I?→I?=-999I?（負(fù)號表示實(shí)際方向向左），代入得：2000I?+2400×(-999I?)=12→I?≈-5×10??A（負(fù)號表示實(shí)際方向向左），故U?=2000×(-5×10??)=-0.01V（絕對值0.01V）。（2）受控源電壓U=U?+I?R?=-0.01V+(-999×(-5×10??))×4000≈-0.01+19.98≈19.97V，功率P=U×I?=19.97×(0.5×(-0.01))≈-0.0998W（負(fù)號表示發(fā)出功率約0.1W）。2.（1）靜態(tài)時，I_EQ≈(VEE-U_BE)/R_e=(12-0.7)/10k≈1.13mA，I_CQ≈I_EQ=1.13mA。（2）差模增益A_ud=-βR_c/(2r_be)=-100×10k/(2×2k)=-250。（3）共模抑制比K_CMR=|A_ud/A_uc|，因A_uc≈0，故K_CMR→∞（實(shí)際電路中A_uc很小，K_CMR很大）。3.（1）狀態(tài)轉(zhuǎn)移表：Q??Q??|J?=Q??,K?=Q??|J?=Q??',K?=Q??'|Q???1Q???100|J?=0,K?=0|J?=1,K?=1|0101|J?=1,K?=1|J?=1,K?=1|1010|J?=0,K?=0|J?=0,K?=0|1111|J?=1,K?=1|J?=0,K?=0|00（2）有效循環(huán)為00→01→10→11→00，模4計(jì)數(shù)器。4.（1）RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)在f?處反饋系數(shù)F=1/3，運(yùn)放同相端增益A=1+R_f/(R?∥R?)=1+20k/(10k∥5k)=1+20k/(3.33k)=7>3，滿足起振條件（AF>1）。（2）振蕩頻率f?=1/(2πRC)=1/(2π×10k×0.01μF)≈1592Hz。（3）穩(wěn)定幅度時需AF=1，即A=3，故1+R_f/(R?∥R?)=3→R_f=2×(10k∥5k)=2×3.33k≈6.66kΩ，最小值約6.66kΩ。五、綜合設(shè)計(jì)題（1）硬件結(jié)構(gòu)框圖：STM32單片機(jī)（主控）→溫度傳感器（如DS18B20）→濕度傳感器（如SHT30）→光照傳感器（如BH1750）→LCD1602（顯示）→蜂鳴器（報警）→UART轉(zhuǎn)USB模塊（通信）→電源模塊（供電）。（2）傳感器選型：-溫度：DS18B20（單總線接口，量程-55℃~125℃，精度±0.5℃，滿足要求）；-濕度：SHT30（I2C接口，量程0%~100%RH，精度±2%RH，支持0.1%分辨率）；-光照：BH1750（I2C接口，量程1~65535lux，精度±20%，可通過軟件平均提高到10lux精度）。（3）軟件主流程：初始化（GPIO、