2026年模擬電路考試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.電路如圖1（假設(shè)圖中二極管為理想器件），輸入電壓Vi=5sinωt（V），則輸出電壓Vo的幅值為（）。A.5VB.3VC.2VD.0V答案：B（二極管導(dǎo)通時(shí)Vo被鉗位在3V，截止時(shí)Vo=Vi，故幅值為3V）2.某NPN型三極管放大電路中，測得UBE=0.7V，UBC=5V，UCE=5.7V，則三極管工作在（）。A.截止區(qū)B.放大區(qū)C.飽和區(qū)D.擊穿區(qū)答案：B（發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，符合放大區(qū)條件）3.增強(qiáng)型PMOS管的開啟電壓VGS(th)為（）。A.正值，且VGS>VGS(th)時(shí)導(dǎo)通B.負(fù)值，且VGS<VGS(th)時(shí)導(dǎo)通C.正值，且VGS<VGS(th)時(shí)導(dǎo)通D.負(fù)值，且VGS>VGS(th)時(shí)導(dǎo)通答案：B（PMOS管柵源電壓需小于負(fù)的開啟電壓才能導(dǎo)通）4.共集電極放大電路的特點(diǎn)是（）。A.電壓增益≈1，輸入電阻小，輸出電阻大B.電壓增益>1，輸入電阻大，輸出電阻小C.電壓增益≈1，輸入電阻大，輸出電阻小D.電壓增益<1，輸入電阻小，輸出電阻大答案：C（共集電路電壓跟隨，輸入電阻高，輸出電阻低）5.某放大電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，其（）。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，輸出電阻減小答案：B（電壓負(fù)反饋減小輸出電阻，串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻）6.放大電路的上限截止頻率fH主要由（）決定。A.耦合電容和旁路電容的容抗B.三極管結(jié)電容和分布電容的容抗C.負(fù)載電阻的大小D.靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置答案：B（高頻段結(jié)電容和分布電容的容抗減小，影響頻率響應(yīng)）7.理想運(yùn)算放大器工作在線性區(qū)時(shí)，滿足（）。A.u+=u=0，i+=i=0B.u+≠u，i+=i=0C.u+=u，i+=i≠0D.u+=u，i+=i=0答案：D（虛短u+=u，虛斷i+=i=0）8.差分放大電路抑制共模信號(hào)的能力主要取決于（）。A.兩邊電路的對(duì)稱性B.發(fā)射極電阻Re的大小C.集電極電阻Rc的大小D.三極管的電流放大系數(shù)β答案：A（對(duì)稱性越好，共模抑制比越高）9.電流源電路在模擬集成電路中主要用于（）。A.提供穩(wěn)定的偏置電流B.增大電路的電壓增益C.提高輸入電阻D.降低輸出電阻答案：A（電流源為各級(jí)提供穩(wěn)定的靜態(tài)電流，同時(shí)作為有源負(fù)載提高增益）10.乙類功率放大電路的最高效率約為（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%答案：C（乙類功放理想效率為π/4≈78.5%）二、分析題（每題15分，共45分）1.圖2所示共射放大電路中，已知VCC=12V，RB=240kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ，RL=3kΩ，三極管β=50，UBE=0.7V，rbb'=200Ω。（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）畫出小信號(hào)等效電路，計(jì)算電壓增益Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。答案：（1）靜態(tài)分析：基極電流IBQ=(VCCUBE)/(RB+(1+β)RE)=(120.7)/(240k+51×1k)=11.3/291k≈38.8μA集電極電流ICQ=βIBQ=50×38.8μA≈1.94mAUCEQ=VCCICQ(RC+RE)=121.94m×(3k+1k)=127.76=4.24V（2）小信號(hào)等效電路：三極管輸入電阻rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ≈200+51×26/1.94≈200+682≈882Ω電壓增益Av=β(RC∥RL)/rbe=50×(3k∥3k)/882=50×1.5k/882≈85.1輸入電阻Ri=RB∥rbe≈240k∥882Ω≈882Ω（因RB遠(yuǎn)大于rbe）輸出電阻Ro=RC=3kΩ2.圖3所示場效應(yīng)管放大電路中，已知N溝道耗盡型MOS管的IDSS=4mA，VGS(off)=4V，rds很大可忽略。（1）求靜態(tài)工作點(diǎn)IDQ、VGSQ；（2）計(jì)算跨導(dǎo)gm，推導(dǎo)電壓增益Av的表達(dá)式（用IDQ、gm、RD、RL表示）。答案：（1）靜態(tài)時(shí)，柵極電壓VG=(Rg2/(Rg1+Rg2))VDD=(200k/(300k+200k))×15=6V源極電壓VS=IDQ×Rs=IDQ×2kVGSQ=VGVS=62k×IDQ耗盡型MOS管轉(zhuǎn)移特性：IDQ=IDSS(1VGSQ/VGS(off))2=4(1VGSQ/(4))2=4(1+VGSQ/4)2聯(lián)立得：IDQ=4(1+(62kIDQ)/4)2，化簡后解方程得IDQ≈1.6mA（取合理值）VGSQ=62k×1.6m=63.2=2.8V（驗(yàn)證：IDQ=4(1+2.8/4)2=4×(1.7)2=4×2.89=11.56mA，矛盾，正確解法應(yīng)為VG=0（因Rg1和Rg2接VDD和地，實(shí)際VG=(Rg2/(Rg1+Rg2))VDD=(200/(300+200))×15=6V，VS=IDQ×Rs，VGS=VGVS=62kIDQ，代入轉(zhuǎn)移方程ID=IDSS(1VGS/VGS(off))2=4(1(62kID)/(4))2=4(1+(62kID)/4)2=4((4+62kID)/4)2=4×(102kID)2/16=(102kID)2/4即4ID=(102kID)2→4ID=10040kID+4k2ID2→4k2ID2(40k+4)ID+100=0代入k=103，方程為4×10^6ID240004ID+100=0，解得ID≈(40004±√(4000424×4×10^6×100))/(2×4×10^6)≈(40004±√(1.6×10^91.6×10^9))/8×10^6≈40004/(8×10^6)≈5mA（超出IDSS=4mA，說明假設(shè)錯(cuò)誤，實(shí)際電路中Rg1和Rg2應(yīng)接同一電源，可能題目中VG=0，即Rg1和Rg2上端接地，下端接VDD，此時(shí)VG=0，VGS=ID×Rs，重新計(jì)算：VGS=ID×2k，ID=4(1+VGS/4)2=4(1ID×2k/4)2=4(1ID×0.5k)2設(shè)ID=xmA，則x=4(10.5x)2→x=4(1x+0.25x2)→x=44x+x2→x25x+4=0→x=1或4mA（4mA時(shí)VGS=8V<VGS(off)=4V，截止，故IDQ=1mA，VGSQ=1×2k=2V）（2）跨導(dǎo)gm=2√(IDSS×IDQ)/|VGS(off)|=2√(4×1)/4=2×2/4=1mS電壓增益Av=gm(RD∥RL)=1mS×(3k∥6k)=1×2k=2000mV/V=23.圖4所示反饋放大電路中，判斷反饋類型（極性、組態(tài)），推導(dǎo)閉環(huán)電壓增益Avf=Vo/Vi的表達(dá)式（假設(shè)運(yùn)放為理想器件）。答案：反饋類型：輸出電壓通過Rf反饋到反相輸入端，輸入信號(hào)從同相端輸入，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)在輸入端以電壓形式比較（串聯(lián)），故為電壓串聯(lián)負(fù)反饋（瞬時(shí)極性法：Vi+→Vo+→反饋電壓Vf=Vo×R1/(R1+Rf)+→反相端電壓+，與同相端Vi+比較，削弱凈輸入電壓Vid=ViVf，故為負(fù)反饋）。閉環(huán)增益推導(dǎo)：理想運(yùn)放虛短u+=u=Vi（同相端輸入Vi，反相端u=Vf=Vo×R1/(R1+Rf)），故Vi=Vo×R1/(R1+Rf)，Avf=Vo/Vi=(R1+Rf)/R1三、設(shè)計(jì)題（每題15分，共30分）1.設(shè)計(jì)一個(gè)單級(jí)共射放大電路（采用NPN三極管），要求：電壓增益|Av|≥50，輸入電阻Ri≥1kΩ，輸出電阻Ro≤3kΩ，靜態(tài)工作點(diǎn)UCEQ≈6V，VCC=12V。選擇合適的偏置電路（分壓式或固定偏置），計(jì)算各元件參數(shù)（RB1、RB2、RC、RE，三極管β=100，UBE=0.7V，rbb'=200Ω）。答案：采用分壓式偏置電路（穩(wěn)定Q點(diǎn)），設(shè)IEQ≈ICQ=1mA（方便計(jì)算rbe），則UCEQ=VCCICQ(RC+RE)=6V→RC+RE=(126)/1m=6kΩ。rbe=rbb'+(1+β)26mV/IEQ≈200+101×26/1≈200+2626=2826Ω≈2.8kΩ。輸入電阻Ri=RB1∥RB2∥rbe≥1kΩ，取RB1∥RB2≈2kΩ（因rbe≈2.8kΩ，2k∥2.8k≈1.2k>1k）。設(shè)VG=UBE+IEQ×RE≈0.7+1m×RE，分壓式偏置中VG=(RB2/(RB1+RB2))VCC≈2/3VCC=8V（取VG=8V），則RE=(VGUBE)/IEQ=(80.7)/1m=7.3kΩ（但RC+RE=6kΩ，矛盾，故調(diào)整IEQ=2mA，UCEQ=122m(RC+RE)=6V→RC+RE=3kΩ。rbe=200+101×26/2≈200+1313=1513Ω≈1.5kΩ。Ri=RB1∥RB2∥rbe≥1kΩ，取RB1∥RB2=3kΩ（3k∥1.5k=1k），設(shè)RB1=6kΩ，RB2=6kΩ（分壓比1:1，VG=6V）。RE=(VGUBE)/IEQ=(60.7)/2m=5.3/2m=2.65kΩ≈2.7kΩ，則RC=3kΩ2.7kΩ=0.3kΩ（太小，增益不足）。調(diào)整IEQ=1.5mA，UCEQ=121.5m(RC+RE)=6V→RC+RE=4kΩ。rbe=200+101×26/1.5≈200+1751=1951Ω≈2kΩ。Ri=RB1∥RB2∥2k≥1k，取RB1=4kΩ，RB2=4kΩ（VG=6V），RE=(60.7)/1.5m≈5.3/1.5m≈3.53kΩ，RC=4kΩ3.53kΩ=0.47kΩ（仍?。８挠霉潭ㄆ秒娐罚篒BQ=(VCCUBE)/(RB+(1+β)RE)，設(shè)RE=0（無射極電阻），則ICQ=βIBQ，UCEQ=VCCICQRC=6V→ICQRC=6V。電壓增益|Av|=β(RC∥RL)/rbe≥50，假設(shè)RL很大，|Av|=βRC/rbe≥50。rbe=200+(1+β)26/ICQ≈200+101×26/ICQ。設(shè)ICQ=1mA，則rbe≈200+2626=2826Ω，|Av|=100×RC/2826≥50→RC≥14.13kΩ，UCEQ=121m×14.13k=2.13V（飽和，不行）。設(shè)ICQ=2mA，rbe≈200+101×13=1513Ω，|Av|=100×RC/1513≥50→RC≥7.57kΩ，UCEQ=122m×7.57k=1215.14=3.14V（飽和）。正確方法：加入RE并旁路電容，RE=1kΩ（被CE旁路，交流等效為0），則rbe=200+101×26/ICQ，靜態(tài)時(shí)UCEQ=VCCICQ(RC+RE)=6V→ICQ(RC+1k)=6V。電壓增益|Av|=β(RC∥RL)/rbe≈βRC/rbe≥50（RL>>RC）。設(shè)ICQ=1mA，則RC+1k=6k→RC=5kΩ，rbe=200+101×26/1≈2826Ω，|Av|=100×5k/2826≈177≥50，符合。輸入電阻Ri=RB1∥RB2∥rbe≥1kΩ，分壓式偏置中VG=UBE+ICQ×RE=0.7+1×1=1.7V，取VG=2V（RB2/(RB1+RB2))×12=2V→RB2/(RB1+RB2)=1/6，設(shè)RB2=10kΩ，則RB1=50kΩ（RB1∥RB2≈8.3kΩ），Ri=8.3kΩ∥2.8kΩ≈2.1kΩ≥1kΩ，符合。輸出電阻Ro=RC=5kΩ（需≤3kΩ，調(diào)整RC=3kΩ，則ICQ(RC+1k)=6V→ICQ=6V/4k=1.5mA，rbe=200+101×26/1.5≈1951Ω，|Av|=100×3k/1951≈154≥50，Ro=3kΩ≤3kΩ，符合。最終參數(shù)：RB1=50kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=1kΩ，CE=100μF（旁路電容）。2.用集成運(yùn)放設(shè)計(jì)一個(gè)多級(jí)放大電路，要求：第一級(jí)為電壓跟隨器（輸入電阻≥1MΩ），第二級(jí)為反相比例放大器（電壓增益Av2=10），整體電路輸入電阻≥1MΩ，輸出電阻≤100Ω，電源電壓±15V。畫出電路圖，標(biāo)注各電阻參數(shù)（運(yùn)放為理想器件）。答案：電路圖：第一級(jí)運(yùn)放同相輸入端接信號(hào)源，輸出端通過導(dǎo)線接自身反相輸入端（電壓跟