2025年模電期末考試試題及答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.某硅二極管在室溫（300K）下正向?qū)〞r(shí)，若流過(guò)的電流由1mA增加到10mA，其正向壓降的變化約為（）。A.0.18VB.0.06VC.0.03VD.0.01V2.某NPN型三極管的輸出特性曲線(xiàn)中，當(dāng)IB=40μA時(shí)，IC=2mA；IB=60μA時(shí)，IC=3.5mA（均處于放大區(qū)），則該管的交流電流放大系數(shù)β約為（）。A.50B.75C.100D.1253.共集電極放大電路的主要特點(diǎn)是（）。A.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸入電阻小，輸出電阻大B.電壓放大倍數(shù)遠(yuǎn)大于1，輸入電阻大，輸出電阻小C.電壓放大倍數(shù)近似為1，輸入電阻大，輸出電阻小D.電壓放大倍數(shù)遠(yuǎn)小于1，輸入電阻小，輸出電阻大4.集成運(yùn)放構(gòu)成的反相比例運(yùn)算電路中，若輸入電阻為R1，反饋電阻為Rf，則閉環(huán)輸入電阻約為（）。A.R1B.RfC.R1∥RfD.∞5.某放大電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，其性能變化為（）。A.輸入電阻減小，輸出電阻減小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.輸入電阻增大，輸出電阻增大6.差分放大電路中，若兩個(gè)輸入信號(hào)分別為ui1=5mV，ui2=3mV，則差模輸入信號(hào)uid和共模輸入信號(hào)uic分別為（）。A.uid=2mV，uic=4mVB.uid=2mV，uic=1mVC.uid=8mV，uic=4mVD.uid=8mV，uic=1mV7.乙類(lèi)互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)功率放大電路的效率理論最大值約為（）。A.25%B.50%C.78.5%D.90%8.整流電路中，若采用橋式整流且無(wú)濾波電容，輸出電壓平均值Uo（AV）與變壓器二次側(cè)電壓有效值U2的關(guān)系為（）。A.Uo（AV）=0.45U2B.Uo（AV）=0.9U2C.Uo（AV）=1.2U2D.Uo（AV）=1.4U29.某場(chǎng)效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線(xiàn)顯示，當(dāng)UGS=0時(shí)ID=5mA，UGS=-2V時(shí)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溝道增強(qiáng)型MOS管D.P溝道耗盡型MOS管10.正弦波振蕩電路中，若要求振蕩頻率穩(wěn)定度極高，通常應(yīng)采用（）。A.RC橋式振蕩電路B.LC并聯(lián)振蕩電路C.石英晶體振蕩電路D.電感三點(diǎn)式振蕩電路二、填空題（每空2分，共20分）1.二極管的反向飽和電流隨溫度升高而______（增大/減小/不變），硅管的反向飽和電流比鍺管______（大/?。?。2.三極管工作在放大區(qū)時(shí)，發(fā)射結(jié)______（正偏/反偏），集電結(jié)______（正偏/反偏）。3.放大電路的頻率特性包括幅頻特性和______特性，當(dāng)輸入信號(hào)頻率等于下限截止頻率fL或上限截止頻率fH時(shí)，電壓放大倍數(shù)的幅值下降為中頻幅值的______倍。4.集成運(yùn)放的兩個(gè)輸入端分別為同相端和反相端，其中反相端輸入時(shí)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位______（相同/相反）。5.串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電源主要由整流濾波電路、______電路、比較放大電路、調(diào)整管和______電路組成。三、分析計(jì)算題（共40分）1.（10分）圖1所示電路中，已知VCC=12V，Rb=300kΩ，Rc=3kΩ，三極管β=50，UBE=0.7V。（1）計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)Q（IBQ、ICQ、UCEQ）；（2）若更換β=100的三極管，Q點(diǎn)如何變化（定性分析）？圖1（注：共射極放大電路，三極管為NPN型，基極經(jīng)Rb接VCC，集電極經(jīng)Rc接VCC，發(fā)射極接地）2.（10分）圖2所示為集成運(yùn)放構(gòu)成的電路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，R3=30kΩ，Rf=60kΩ，ui1=0.5V，ui2=0.3V。（1）判斷運(yùn)放工作在線(xiàn)性區(qū)還是非線(xiàn)性區(qū)；（2）計(jì)算輸出電壓uo。圖2（注：反相輸入端通過(guò)R1接ui1，同相輸入端通過(guò)R2接ui2，R3為平衡電阻，Rf為反饋電阻，運(yùn)放接正負(fù)電源）3.（10分）圖3所示為差分放大電路，已知VCC=VEE=12V，Re=10kΩ，Rc=6kΩ，三極管β=100，UBE=0.7V，rbe=2kΩ，忽略基極電流。（1）計(jì)算差模電壓放大倍數(shù)Aud；（2）計(jì)算差模輸入電阻Rid和輸出電阻Rod。圖3（注：雙端輸入、雙端輸出差分電路，兩管發(fā)射極共同接Re到-VEE，集電極各接Rc到VCC）4.（10分）圖4所示為橋式整流電容濾波電路，已知變壓器二次側(cè)電壓有效值U2=20V，C=1000μF，RL=1kΩ，二極管正向壓降忽略。（1）計(jì)算輸出電壓平均值Uo（AV）；（2）若電容C開(kāi)路，Uo（AV）變?yōu)槎嗌?？圖4（注：橋式整流電路，輸出端并聯(lián)濾波電容C和負(fù)載電阻RL）四、設(shè)計(jì)題（20分）設(shè)計(jì)一個(gè)由集成運(yùn)放構(gòu)成的反相求和電路，要求實(shí)現(xiàn)uo=-(5ui1+3ui2)的運(yùn)算關(guān)系，輸入電阻Ri1≥10kΩ，Ri2≥10kΩ，反饋電阻Rf≤100kΩ。（1）畫(huà)出電路原理圖；（2）計(jì)算各電阻參數(shù)（需滿(mǎn)足平衡條件）。答案一、選擇題1.C（室溫下，二極管正向壓降變化ΔUD≈2.3nUTln(I2/I1)，n=1時(shí)ΔUD≈0.058V×ln(10)≈0.133V，但實(shí)際硅管n≈2，故ΔUD≈0.066V，接近0.06V？但更準(zhǔn)確的計(jì)算：UT=26mV，ΔUD=UTln(I2/I1)=26mV×ln(10)≈59.8mV≈0.06V，但題目中可能考慮工程近似，選C可能有誤，正確應(yīng)為B？需核對(duì)。實(shí)際正確應(yīng)為B，因UT=26mV，I2/I1=10，ΔUD=UT×ln(10)=26×2.3≈59.8mV≈0.06V，故正確選項(xiàng)為B?？赡茉}設(shè)置為C，此處按正確計(jì)算調(diào)整為B）更正：正確選項(xiàng)為B。2.B（β=ΔIC/ΔIB=(3.5mA-2mA)/(60μA-40μA)=1.5mA/20μA=75）3.C（共集電極電路電壓增益≈1，輸入電阻大，輸出電阻小）4.A（反相比例電路輸入電阻為R1）5.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.A（uid=ui1-ui2=2mV，uic=(ui1+ui2)/2=4mV）7.C（乙類(lèi)功放效率理論最大值為π/4≈78.5%）8.B（橋式整流無(wú)濾波時(shí)Uo(AV)=0.9U2）9.B（UGS=0時(shí)有電流，UGS負(fù)向增大至夾斷電壓時(shí)截止，為N溝道耗盡型MOS管）10.C（石英晶體振蕩頻率穩(wěn)定度最高）二、填空題1.增大；小2.正偏；反偏3.相頻；1/√2（或0.707）4.相反5.基準(zhǔn)電壓；采樣三、分析計(jì)算題1.（1）靜態(tài)分析：IBQ=(VCC-UBE)/Rb=(12V-0.7V)/300kΩ≈37.7μAICQ=βIBQ=50×37.7μA≈1.885mAUCEQ=VCC-ICQRc=12V-1.885mA×3kΩ≈6.345V（2）β增大時(shí)，IBQ基本不變（因Rb固定），ICQ=βIBQ增大，UCEQ=VCC-ICQRc減小，可能進(jìn)入飽和區(qū)（若UCEQ≤UBE則飽和）。2.（1）運(yùn)放引入負(fù)反饋（Rf接反相端），工作在線(xiàn)性區(qū)。（2）反相輸入端虛地，同相端電位u+=ui2×R3/(R2+R3)=0.3V×30kΩ/(20kΩ+30kΩ)=0.18V根據(jù)虛短，反相端電位u-=u+=0.18V反相端電流平衡：(ui1-u-)/R1+(uo-u-)/Rf=0（因運(yùn)放輸入電流≈0）代入數(shù)值：(0.5V-0.18V)/10kΩ+(uo-0.18V)/60kΩ=0解得：0.32/10+(uo-0.18)/60=0→1.92+uo-0.18=0→uo≈-1.74V3.（1）差模電壓放大倍數(shù)Aud=-βRc/(2rbe)=-100×6kΩ/(2×2kΩ)=-150（2）差模輸入電阻Rid=2rbe=4kΩ；輸出電阻Rod=2Rc=12kΩ4.（1）電容濾波時(shí)，Uo(AV)≈1.2U2=1.2×20V=24V（2）電容開(kāi)路時(shí)，橋式整流無(wú)濾波，Uo(AV)=0.9U2=0.9×20V=18V四、設(shè)計(jì)題（1）電路原理圖：反相求和電路，反相輸入端接ui1（經(jīng)R1）、ui2（經(jīng)R2），反饋電阻Rf接輸出端，同相端接平衡電阻Rp=R1∥R2∥Rf。（2）根據(jù)反相求和公式：uo=-(Rf/R1ui1+Rf/R2ui2)，要求uo=-(5ui1+3ui2)，故：Rf/R1=5→R1=Rf/5Rf/R2=3→R2=Rf/3輸入電阻要求Ri1=R1≥10kΩ，Ri2=R2≥10kΩ，取Rf=100kΩ（上限），則：