模擬電子技術(shù)》2025年學(xué)年期末試卷及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.電路如圖1所示，二極管均為硅管（導(dǎo)通壓降0.7V），則輸出電壓UO為（）。A.3VB.2.3VC.1.3VD.0V（圖1：+5V電源串聯(lián)1kΩ電阻后，并聯(lián)兩個支路：支路1為二極管D1正向串聯(lián)2kΩ電阻接地；支路2為二極管D2反向串聯(lián)3kΩ電阻接地）2.某NPN型三極管放大電路中，測得UBE=0.7V，UCE=0.3V，則該三極管工作在（）。A.放大區(qū)B.飽和區(qū)C.截止區(qū)D.擊穿區(qū)3.共集電極放大電路的主要特點(diǎn)是（）。A.電壓放大倍數(shù)大，輸入電阻小B.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸入電阻大C.電壓放大倍數(shù)大，輸出電阻大D.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸出電阻大4.負(fù)反饋放大電路中，若反饋信號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5.差分放大電路中，若雙端輸入差模信號為20mV，單端輸出差模電壓放大倍數(shù)為50，共模抑制比CMRR=60dB，則雙端輸出時的共模輸出電壓約為（）。A.0.1mVB.1mVC.10mVD.100mV6.集成運(yùn)放的輸入級通常采用差分放大電路，主要目的是（）。A.提高電壓放大倍數(shù)B.增大輸出電流C.抑制溫漂D.降低輸出電阻7.某場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線顯示，當(dāng)UGS=0時ID=8mA，UGS=-4V時ID=0，則該管為（）。A.N溝道增強(qiáng)型MOS管B.N溝道耗盡型MOS管C.P溝道結(jié)型場效應(yīng)管D.N溝道結(jié)型場效應(yīng)管8.乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路的最高效率約為（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%9.放大電路的通頻帶是指（）。A.幅頻特性曲線中電壓放大倍數(shù)下降3dB的兩個截止頻率之間的頻率范圍B.相頻特性曲線中相位偏移±90°的頻率范圍C.上限截止頻率與下限截止頻率之和D.最大電壓放大倍數(shù)對應(yīng)的頻率范圍10.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管必須工作在（）。A.截止區(qū)B.放大區(qū)C.飽和區(qū)D.擊穿區(qū)二、填空題（每題2分，共20分）1.三極管放大電路的三種基本組態(tài)為共發(fā)射極、共集電極和__________。2.二極管的正向特性具有__________溫度特性（填“正”或“負(fù)”），即溫度升高時導(dǎo)通壓降減小。3.共發(fā)射極放大電路中，若旁路電容Ce開路，會導(dǎo)致電壓放大倍數(shù)__________（填“增大”“減小”或“不變”）。4.反饋放大電路中，當(dāng)|1+AF|>>1時，稱為__________反饋，此時閉環(huán)放大倍數(shù)Af≈__________。5.差分放大電路抑制共模信號的能力用__________來衡量，其值越大，抑制能力越強(qiáng)。6.集成運(yùn)放的輸出級通常采用__________電路，以提高帶負(fù)載能力并減小輸出電阻。7.場效應(yīng)管是__________控制型器件（填“電壓”或“電流”），其輸入電阻遠(yuǎn)__________（填“高于”或“低于”）三極管。8.乙類功率放大電路的交越失真源于三極管的__________電壓（填“死區(qū)”或“導(dǎo)通”），可通過設(shè)置__________偏置消除。9.RC橋式正弦波振蕩電路的振蕩頻率f0=__________，起振條件為放大電路的電壓放大倍數(shù)Au≥__________。10.開關(guān)型穩(wěn)壓電路通過控制調(diào)整管的__________（填“導(dǎo)通時間”或“靜態(tài)電流”）來穩(wěn)定輸出電壓，效率__________（填“高于”或“低于”）線性穩(wěn)壓電路。三、分析計算題（共40分）1.（8分）電路如圖2所示，已知VCC=12V，Rb1=30kΩ，Rb2=10kΩ，Rc=2kΩ，Re=1kΩ，三極管β=100，UBE=0.7V，電容C1、C2、Ce足夠大。（1）計算靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）畫出小信號等效電路，計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。2.（8分）圖3為N溝道結(jié)型場效應(yīng)管放大電路，已知場效應(yīng)管的IDSS=4mA，UGS(off)=-2V，rds忽略不計。（1）求靜態(tài)工作點(diǎn)UGSQ、IDQ；（2）畫出小信號等效電路，計算電壓放大倍數(shù)Au、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。3.（8分）圖4為集成運(yùn)放組成的運(yùn)算電路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=20kΩ，Rf=40kΩ，ui1=0.5V，ui2=1V，運(yùn)放為理想器件。（1）判斷電路引入的反饋類型；（2）推導(dǎo)輸出電壓uo與輸入電壓ui1、ui2的關(guān)系式；（3）計算uo的值。4.（8分）圖5為乙類互補(bǔ)對稱功率放大電路，VCC=±15V，RL=8Ω，三極管飽和壓降UCES=1V。（1）計算最大輸出功率Pom；（2）計算電源提供的功率PV；（3）計算效率η；（4）說明交越失真的產(chǎn)生原因及消除方法。5.（8分）圖6為串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，已知穩(wěn)壓管Vz=6V，R1=2kΩ，R2=1kΩ，R3=1kΩ，調(diào)整管UBE=0.7V，運(yùn)放為理想器件。（1）說明電路中運(yùn)放A的作用；（2）推導(dǎo)輸出電壓Uo的表達(dá)式；（3）計算Uo的可調(diào)范圍。四、設(shè)計題（20分）設(shè)計一個單級共射放大電路，要求：電壓放大倍數(shù)|Au|≥80，輸入電阻Ri≥1kΩ，輸出電阻Ro≤3kΩ，信號源內(nèi)阻Rs=500Ω，負(fù)載電阻RL=2kΩ，電源電壓VCC=12V。已知三極管β=100，UBE=0.7V，rbb'=200Ω，C1、C2、Ce足夠大。（1）畫出電路原理圖（標(biāo)注各元件符號）；（2）計算偏置電阻Rb1、Rb2、集電極電阻Rc、發(fā)射極電阻Re的值（取標(biāo)準(zhǔn)電阻值，允許±10%誤差）；（3）驗(yàn)證設(shè)計是否滿足指標(biāo)要求。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.B4.A5.A6.C7.D8.C9.A10.B二、填空題1.共基極2.負(fù)3.減小4.深度負(fù)；1/F5.共模抑制比（CMRR）6.互補(bǔ)對稱（或射極輸出器）7.電壓；高于8.死區(qū)；甲乙類9.1/(2πRC)；310.導(dǎo)通時間；高于三、分析計算題1.（1）靜態(tài)分析：UB=Rb2/(Rb1+Rb2)×VCC=10/(30+10)×12=3VUE=UB-UBE=3-0.7=2.3VIEQ=UE/Re=2.3/1=2.3mA≈ICQIBQ=ICQ/β=2.3/100=0.023mA=23μAUCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12-2.3×(2+1)=12-6.9=5.1V（2）小信號等效電路：三極管用rbe模型，C1、C2、Ce短路。rbe=rbb'+(1+β)×26mV/IEQ=200+101×26/2.3≈200+1140≈1340Ω=1.34kΩAu=-β×(Rc∥RL)/rbe=-100×(2∥2)/1.34≈-100×1/1.34≈-74.6（注：若題目未給RL，默認(rèn)RL→∞，則Au=-βRc/rbe≈-100×2/1.34≈-149.3，需根據(jù)題圖判斷，此處假設(shè)RL=2kΩ）Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≈30∥10∥1.34≈1.2kΩRo=Rc=2kΩ2.（1）靜態(tài)分析：結(jié)型場效應(yīng)管柵極電流為0，UGSQ=-IDQ×Rs（Rs為源極電阻，假設(shè)圖中Rs=1kΩ，原題未給，此處假設(shè)）轉(zhuǎn)移特性：IDQ=IDSS(1-UGSQ/UGS(off))2=4×(1-UGSQ/(-2))2=4×(1+UGSQ/2)2聯(lián)立UGSQ=-IDQ×1kΩ，代入得：UGSQ=-4×(1+UGSQ/2)2×1→UGSQ=-4(1+UGSQ+UGSQ2/4)→UGSQ=-4-4UGSQ-UGSQ2→UGSQ2+5UGSQ+4=0解得UGSQ=-1V（舍去-4V，因UGS(off)=-2V，UGSQ需大于UGS(off)）IDQ=-UGSQ/Rs=1/1=1mA（2）小信號等效電路：場效應(yīng)管用gm模型，rds≈∞。gm=2√(IDSS×IDQ)/|UGS(off)|=2√(4×1)/2=2×2/2=2mSAu=-gm×(Rd∥RL)（假設(shè)Rd=3kΩ，RL=3kΩ）→Au=-2×(3∥3)=-3Ri=Rg3+Rg1∥Rg2（假設(shè)Rg1=2MΩ，Rg2=2MΩ，Rg3=10MΩ）→Ri≈10MΩ+2MΩ∥2MΩ≈10MΩ+1MΩ=11MΩRo=Rd=3kΩ3.（1）反饋類型：電壓并聯(lián)負(fù)反饋（反饋信號取自輸出電壓，通過Rf反饋至反相輸入端，與輸入電流并聯(lián)）。（2）運(yùn)放虛短虛斷，反相端電位u-=u+=0（同相端接地），i1=ui1/R1，i2=ui2/R2，if=(0-uo)/Rf，i1+i2=if（虛斷）。故ui1/R1+ui2/R2=-uo/Rf→uo=-Rf(ui1/R1+ui2/R2)（3）代入數(shù)值：uo=-40×(0.5/10+1/20)=-40×(0.05+0.05)=-40×0.1=-4V4.（1）最大輸出電壓幅值Uom=VCC-UCES=15-1=14VPom=Uom2/(2RL)=142/(2×8)=196/16=12.25W（2）電源提供的功率PV=2×(VCC×Icavg)/π，其中Icavg=Uom/(πRL)=14/(π×8)≈0.557APV=2×(15×0.557)/π≈2×8.355/3.14≈5.32W（或更準(zhǔn)確：PV=2×(VCC×Uom)/(πRL)=2×(15×14)/(π×8)=420/(25.13)≈16.7W，需核對公式）（3）效率η=Pom/PV=12.25/16.7≈73.4%（理論最大值78.5%，因UCES存在略低）（4）交越失真原因：乙類功放中三極管無靜態(tài)偏置，輸入信號小于死區(qū)電壓時管子截止，導(dǎo)致輸出波形在過零點(diǎn)失真。消除方法：設(shè)置甲乙類偏置（如通過二極管或電阻提供小靜態(tài)電流）。5.（1）運(yùn)放A作為誤差放大器，將采樣電壓（Uo×R2/(R1+R2+R3)）與基準(zhǔn)電壓Vz比較，輸出誤差信號控制調(diào)整管基極電流。（2）運(yùn)放虛短u+=u-=Vz，u-=Uo×(R2+R3)/(R1+R2+R3)（假設(shè)采樣點(diǎn)為R2和R3分壓，原題未給圖，假設(shè)R1在上，R2中間，R3在下）故Vz=Uo×(R2+R3)/(R1+R2+R3)→Uo=Vz×(R1+R2+R3)/(R2+R3)（3）當(dāng)R2滑動端在最上端時，R2接入部分為0，Uo=Vz×(R1+R3)/R3=6×(2+1)/1=18V；當(dāng)R2滑動端在最下端時，R2全部接入，Uo=Vz×(R1+R2+R3)/(R2+R3)=6×(2+1+1)/(1+1)=6×4/2=12V；故Uo可調(diào)范圍為12V~18V。四、設(shè)計題（1）電路原理圖：采用分壓式偏置共射放大電路，包含Rb1、Rb2（上、下偏置電阻）、Rc（集電極電阻）、Re（發(fā)射極電阻）、C1（輸入耦合電容）、C2（輸出耦合電容）、Ce（發(fā)射極旁路電容），三極管NPN型。（2）參數(shù)計算：要求|Au|=β(Rc∥RL)/rbe≥80，Ri=Rb1∥Rb2∥rbe≥1kΩ，Ro=Rc≤3kΩ。設(shè)rbe=200+(1+β)×26mV/IEQ≈200+101×26/IEQ=200+2626/IEQ（IEQ單位mA）。取Rc=3kΩ（滿足Ro≤3kΩ），RL=2kΩ，Rc∥RL=3∥2=1.2kΩ。則|Au|=100×1.2/rbe≥80→rbe≤1.5kΩ→200+2626/IEQ≤1500→2626/IEQ≤1300→IEQ≥2.02mA。取IEQ=2.5mA，則rbe=200+2626/2.5≈200+1050=1250Ω=1.25kΩ，滿足rbe≤1.5kΩ。UE=IEQ×Re≈2.5×Re，UB=UE+UBE=2.5Re+0.7。分壓式偏置中，UB=Rb2/(Rb1+Rb2)×VCC，為穩(wěn)定Q點(diǎn)，取I1=10IBQ（I1為Rb1、Rb2電流），IBQ=ICQ/β≈IEQ/β=2.5/100=0.025mA，故I1=0.25mA。Rb1+Rb2=VCC/I1=12/0.25=48kΩ，設(shè)Rb2=10kΩ，則Rb1=38kΩ（取標(biāo)準(zhǔn)值39kΩ），則UB=10/(39+10)×12≈2.45V。由UB=2.5Re+0.7=2.45→Re=(2.45-0.7)/2.5≈0.7Ω（不合理，需調(diào)整）。重新取Re=1kΩ，則UE=2.5×1=2.5V，UB=2.5+0.7=3.2V。R