2026年電子電路設(shè)計(jì)與故障排除練習(xí)題一、單選題（每題2分，共20題）1.在設(shè)計(jì)模擬電路時(shí)，選擇運(yùn)算放大器的關(guān)鍵參數(shù)之一是______。A.噪聲電壓B.建立時(shí)間C.封裝尺寸D.功耗電流答案：A解析：模擬電路對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求高，噪聲電壓直接影響信號(hào)完整性，需優(yōu)先考慮。2.設(shè)計(jì)電源電路時(shí)，選擇線(xiàn)性穩(wěn)壓器（LDO）還是開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器（DC-DC）主要取決于______。A.輸出電壓精度B.效率要求C.電流容量D.頻率響應(yīng)答案：B解析：LDO適用于低電流、高精度場(chǎng)景；DC-DC適用于高效率、大電流場(chǎng)景。3.在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，CMOS邏輯門(mén)電路的功耗主要來(lái)源于______。A.靜態(tài)功耗B.動(dòng)態(tài)功耗C.輸出級(jí)功耗D.驅(qū)動(dòng)級(jí)功耗答案：B解析：CMOS電路在開(kāi)關(guān)狀態(tài)下產(chǎn)生動(dòng)態(tài)功耗，靜態(tài)功耗可忽略不計(jì)。4.設(shè)計(jì)高速數(shù)字電路時(shí)，為減少信號(hào)反射，應(yīng)采用______。A.串聯(lián)電阻匹配B.并聯(lián)電阻匹配C.緩沖器隔離D.短路匹配答案：C解析：高速信號(hào)反射需通過(guò)緩沖器降低阻抗突變，串聯(lián)/并聯(lián)電阻不適用于高速場(chǎng)景。5.設(shè)計(jì)濾波電路時(shí)，LC濾波器的主要缺點(diǎn)是______。A.帶寬窄B.成本高C.體積大D.增益可調(diào)答案：B解析：LC濾波器需高精度電感電容，成本顯著高于RC濾波器。6.在電路故障排查中，首先應(yīng)檢查_(kāi)_____。A.連接器是否松動(dòng)B.元器件參數(shù)是否漂移C.供電電壓是否正常D.電路板是否有物理?yè)p傷答案：C解析：供電異常會(huì)導(dǎo)致多數(shù)故障，應(yīng)優(yōu)先檢查電源部分。7.設(shè)計(jì)PCB時(shí)，高速信號(hào)線(xiàn)應(yīng)遵循______原則。A.90度轉(zhuǎn)角B.并行布線(xiàn)C.直線(xiàn)傳輸D.緊鄰電源線(xiàn)答案：C解析：高速信號(hào)需避免阻抗突變，直線(xiàn)傳輸最穩(wěn)定。8.設(shè)計(jì)射頻電路時(shí)，阻抗匹配通常采用______。A.電阻分壓B.變壓器C.LC網(wǎng)絡(luò)D.負(fù)載電阻答案：B解析：射頻電路匹配需高效率傳輸，變壓器可實(shí)現(xiàn)阻抗變換。9.在電路設(shè)計(jì)中，選擇分立器件還是集成電路主要考慮______。A.成本B.可靠性C.開(kāi)發(fā)周期D.性能指標(biāo)答案：D解析：性能指標(biāo)差異決定了器件選型，其他因素可權(quán)衡。10.設(shè)計(jì)電源濾波電路時(shí)，電容的ESR值主要影響______。A.低頻濾波效果B.高頻濾波效果C.紋波抑制能力D.電路穩(wěn)定性答案：C解析：ESR（等效串聯(lián)電阻）直接影響電容的紋波抑制性能。二、多選題（每題3分，共10題）1.設(shè)計(jì)模擬電路時(shí)，應(yīng)考慮的噪聲來(lái)源包括______。A.電阻熱噪聲B.運(yùn)算放大器輸入偏置電流C.散粒噪聲D.跨導(dǎo)噪聲答案：A,B,C解析：模擬電路噪聲主要來(lái)源于熱噪聲、偏置電流和散粒噪聲。2.設(shè)計(jì)電源電路時(shí)，選擇DC-DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需考慮______。A.效率要求B.輸出電壓范圍C.負(fù)載動(dòng)態(tài)特性D.成本預(yù)算答案：A,B,C解析：拓?fù)溥x擇需綜合考慮性能、成本和動(dòng)態(tài)響應(yīng)。3.設(shè)計(jì)數(shù)字電路時(shí)，影響信號(hào)完整性的因素包括______。A.布線(xiàn)長(zhǎng)度B.驅(qū)動(dòng)能力C.傳輸速率D.噪聲容限答案：A,B,C解析：信號(hào)完整性受物理參數(shù)和電氣特性雙重影響。4.設(shè)計(jì)濾波電路時(shí)，巴特沃斯濾波器的特點(diǎn)是______。A.通帶平坦B.阻帶衰減陡峭C.階數(shù)可變D.相位線(xiàn)性答案：A,C,D解析：巴特沃斯濾波器設(shè)計(jì)靈活，但阻帶衰減不如切比雪夫?yàn)V波器。5.在電路故障排查中，萬(wàn)用表的主要用途包括______。A.測(cè)量電壓B.測(cè)量電流C.測(cè)量電阻D.測(cè)量頻率答案：A,B,C解析：萬(wàn)用表基本功能為電壓、電流、電阻測(cè)量，頻率測(cè)量需專(zhuān)用儀器。6.設(shè)計(jì)PCB時(shí)，高速信號(hào)布線(xiàn)應(yīng)遵循______原則。A.避免直角轉(zhuǎn)折B.接地平面完整C.布線(xiàn)對(duì)稱(chēng)D.減小過(guò)孔使用答案：A,B,C解析：高速信號(hào)對(duì)布線(xiàn)要求嚴(yán)格，需控制阻抗和電磁干擾。7.設(shè)計(jì)射頻電路時(shí)，天線(xiàn)匹配通常采用______。A.負(fù)載調(diào)諧B.匹配網(wǎng)絡(luò)C.電阻衰減D.變?nèi)荻O管答案：A,B解析：天線(xiàn)匹配需通過(guò)調(diào)諧和匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，電阻衰減不適用。8.在電路設(shè)計(jì)中，分立器件相比集成電路的優(yōu)勢(shì)包括______。A.功耗更低B.可靠性更高C.成本更低D.設(shè)計(jì)靈活性更大答案：B,D解析：分立器件在可靠性和靈活性上優(yōu)于集成電路。9.設(shè)計(jì)電源濾波電路時(shí)，電感的寄生參數(shù)包括______。A.線(xiàn)圈電阻B.耦合電容C.銅損D.鐵損答案：A,C,D解析：電感寄生參數(shù)影響濾波性能，耦合電容非寄生參數(shù)。10.設(shè)計(jì)數(shù)字電路時(shí)，F(xiàn)PGA相比ASIC的優(yōu)勢(shì)包括______。A.開(kāi)發(fā)周期短B.成本更低C.可重構(gòu)性D.功耗更低答案：A,C解析：FPGA在開(kāi)發(fā)成本和功耗上不如ASIC，但可重構(gòu)性強(qiáng)。三、判斷題（每題1分，共10題）1.模擬電路的噪聲比數(shù)字電路更難抑制。（√）解析：模擬電路對(duì)噪聲敏感，需嚴(yán)格設(shè)計(jì)濾波電路。2.DC-DC轉(zhuǎn)換器的效率總高于線(xiàn)性穩(wěn)壓器。（√）解析：DC-DC轉(zhuǎn)換器通過(guò)開(kāi)關(guān)控制，效率通常達(dá)80%以上；線(xiàn)性穩(wěn)壓器僅通過(guò)壓降工作，效率較低。3.高速數(shù)字電路的信號(hào)線(xiàn)布線(xiàn)需考慮阻抗匹配。（√）解析：阻抗不匹配會(huì)導(dǎo)致信號(hào)反射，影響信號(hào)質(zhì)量。4.LC濾波器的Q值越高，濾波效果越好。（√）解析：高Q值意味著窄帶濾波特性，但需注意穩(wěn)定性問(wèn)題。5.電路故障排查時(shí)，應(yīng)先檢查易更換的元器件。（√）解析：優(yōu)先檢查電容、電阻等常見(jiàn)故障元件，提高排查效率。6.PCB設(shè)計(jì)時(shí)，高速信號(hào)線(xiàn)應(yīng)遠(yuǎn)離時(shí)鐘信號(hào)線(xiàn)。（×）解析：需合理布局，避免相互干擾，可適當(dāng)隔離。7.射頻電路的阻抗匹配通常在50Ω。（√）解析：50Ω是射頻電路的標(biāo)準(zhǔn)阻抗，便于信號(hào)傳輸。8.分立器件的可靠性低于集成電路。（√）解析：集成電路集成度高，受外界影響小，可靠性更優(yōu)。9.電容的ESR值越小，濾波效果越好。（√）解析：低ESR電容紋波抑制能力更強(qiáng)，但需注意熱穩(wěn)定性。10.FPGA適合設(shè)計(jì)大規(guī)模復(fù)雜邏輯電路。（√）解析：FPGA通過(guò)可編程邏輯實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能，適用于動(dòng)態(tài)調(diào)整場(chǎng)景。四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共4題）1.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)模擬電路時(shí)，如何減少噪聲干擾？答：（1）選擇低噪聲器件；（2）電源和地線(xiàn)分離；（3）增加濾波電容；（4）合理布局，減少信號(hào)路徑；（5）使用差分信號(hào)傳輸。2.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)電源電路時(shí)，如何選擇DC-DC轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)？答：（1）根據(jù)效率需求選擇：Buck（降壓）效率高，Boost（升壓）需高效率MOSFET；（2）根據(jù)輸出電壓選擇：多路輸出需選擇多相結(jié)構(gòu)；（3）根據(jù)負(fù)載動(dòng)態(tài)特性選擇：輕載宜用Flyback（反激），重載宜用Forward（正激）；（4）考慮成本和空間限制。3.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)PCB時(shí)，高速信號(hào)布線(xiàn)的注意事項(xiàng)。答：（1）避免90度轉(zhuǎn)角，采用45度或圓弧過(guò)渡；（2）布線(xiàn)寬度匹配阻抗，通常50-100Ω；（3）接地平面完整，避免分割；（4）減少過(guò)孔使用，必要時(shí)使用緩沖器；（5）信號(hào)線(xiàn)與電源線(xiàn)保持距離。4.簡(jiǎn)述電路故障排查的基本步驟。答：（1）觀察故障現(xiàn)象，確定故障范圍；（2）檢查電源和接地是否正常；（3）使用萬(wàn)用表測(cè)量關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)電壓；（4）檢查連接器、焊點(diǎn)等物理故障；（5）替換可疑元器件，逐步縮小范圍；（6）記錄排查過(guò)程，避免重復(fù)工作。五、計(jì)算題（每題10分，共2題）1.設(shè)計(jì)一個(gè)巴特沃斯濾波器，要求通帶截止頻率為1kHz，阻帶截止頻率為1.5kHz，計(jì)算8階濾波器的截止頻率和阻帶衰減。答：（1）巴特沃斯濾波器截止頻率即通帶截止頻率，f_c=1kHz；（2）阻帶衰減公式：A_s=10log(1+(f_s/f_c)^2n)，其中f_s=1.5kHz，n=8，A_s=10log(1+(1500/1000)^16)≈46.5dB。2.設(shè)計(jì)一個(gè)電源濾波電路，要求輸入電壓為12V，輸出電壓為5V，負(fù)載電流為1A，計(jì)算電感L的值（假設(shè)開(kāi)關(guān)頻率為100kHz，紋波電壓允許為50mV）。答：（1）紋波電流I_ripple=ΔV_L/L=50mV/L；（2）電感電壓峰值為ΔV_L=V_in-V_out=7V；（3）紋波電流占空比D=V_out/V_in=5/12；（4）I_ripple=DI_load=(5/12)1A≈0.42A；（5）L=ΔV_L/(I_ripple(1-D))=7V/(0.42A(1-5/12))≈238μH。六、設(shè)計(jì)題（每題15分，共2題）1.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的兩級(jí)放大電路，要求輸入阻抗≥1MΩ，電壓增益≥100，輸出阻抗≤100Ω，畫(huà)出電路原理圖并標(biāo)注關(guān)鍵參數(shù)。答：（1）采用共射-共基級(jí)聯(lián)放大電路；（2）第一級(jí)共射放大：R1=1MΩ，R2=10kΩ，β1=100，Av1≈-β1Rc1/(r_pi1+Re1)；（3）第二級(jí)共基放大：Rc2=1kΩ，Re2=100Ω，Av2≈Rc2/(r_be2+Re2)；（4）總增益Av=Av1Av2≥100；（5）輸出阻抗主要受第二級(jí)影響，約Re2<<Rc2。2.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的電源電路，要求輸入電壓9-1