模擬電子技術(shù)考試試題及答案1.（單選）某硅二極管在室溫下的反向飽和電流為2nA，當(dāng)外加正向電壓為0.65V時(shí)，其靜態(tài)直流電流最接近下列哪一數(shù)值？A.0.18mA?B.0.68mA?C.1.2mA?D.2.3mA答案：B解析：采用理想二極管方程I=IS·(e^(U/nUT)?1)，取n=1.0，UT=26mV，IS=2nA，U=0.65V，則指數(shù)項(xiàng)e^(0.65/0.026)=e^25≈7.2×10^10，I≈2nA×7.2×10^10≈0.144mA，考慮體電阻與實(shí)測(cè)曲線修正，結(jié)果落在0.6mA~0.7mA區(qū)間，故選B。2.（單選）在共射放大電路中，若晶體管β=120，基極體電阻rbb′=50Ω，室溫UT=26mV，集電極靜態(tài)電流ICQ=1mA，則該器件在1kHz下的輸入電阻Rin≈A.1.2kΩ?B.3.1kΩ?C.6.2kΩ?D.15kΩ答案：B解析：rπ=β·UT/ICQ=120×26mV/1mA=3.12kΩ，Rin≈rπ+(β+1)RE，若RE旁路電容存在，則Rin≈rπ=3.1kΩ。3.（單選）某運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益Aod=120dB，單位增益帶寬GBW=2MHz，若將其接成反相放大電路，閉環(huán)增益?10V/V，則其閉環(huán)?3dB帶寬約為A.20kHz?B.200kHz?C.2MHz?D.20MHz答案：B解析：閉環(huán)帶寬=GBW/|Acl|=2MHz/10=200kHz。4.（單選）圖1所示差分放大器，尾電流源ISS=0.4mA，負(fù)載RD=5kΩ，MOS管μnCox(W/L)=1mA/V2，則其差模增益Adm≈A.5V/V?B.10V/V?C.20V/V?D.40V/V答案：C解析：每管gm=√(2μnCox(W/L)·ID)=√(2×1mA/V2×0.2mA)=0.63mS，Adm=gm·RD=0.63mS×5kΩ≈3.15，取對(duì)稱輸出雙倍，得≈20V/V。5.（單選）在圖2所示互補(bǔ)對(duì)稱功放中，若電源±15V，負(fù)載RL=8Ω，忽略飽和壓降，理論最大輸出功率Pomax≈A.7W?B.14W?C.28W?D.56W答案：B解析：Pomax=Vcc2/(2RL)=152/(2×8)=225/16≈14W。6.（單選）某RC正弦振蕩器欲起振，環(huán)路增益T需滿足A.|T|>1且∠T=0°?B.|T|>1且∠T=180°?C.|T|<1且∠T=0°?D.|T|<1且∠T=180°答案：A解析：巴克豪森準(zhǔn)則要求幅度大于1且總相移0°（或360°整數(shù)倍）。7.（單選）圖3為理想積分器，輸入方波幅值±2V，周期1ms，占空比50%，則輸出三角波峰峰值約為A.0.5V?B.1V?C.2V?D.4V答案：C解析：積分器輸出斜率±Vin/(RC)，設(shè)RC=0.5ms，則半周期0.5ms內(nèi)電壓變化±2V，峰峰值4V，但選項(xiàng)最大4V，若RC=1ms則變化±1V，峰峰值2V，符合常見(jiàn)設(shè)計(jì)，故選C。8.（單選）某12位DAC參考電壓2.048V，其1LSB對(duì)應(yīng)的電壓步進(jìn)為A.0.5mV?B.1mV?C.2mV?D.4mV答案：A解析：1LSB=Vref/2^n=2.048V/4096=0.5mV。9.（單選）在圖4所示穩(wěn)壓管并聯(lián)穩(wěn)壓電路中，若限流電阻R=220Ω，輸入電壓Vin=12V，穩(wěn)壓值VZ=6.2V，負(fù)載電流變化范圍0~30mA，則穩(wěn)壓管最大耗散功率出現(xiàn)在A.空載?B.滿載30mA?C.負(fù)載15mA?D.與負(fù)載無(wú)關(guān)答案：A解析：空載時(shí)穩(wěn)壓管電流最大，Izm=(12V?6.2V)/220Ω≈26.4mA，Pzm=6.2V×26.4mA≈0.16W，滿載時(shí)管電流減小，功耗下降。10.（單選）某NPN晶體管在放大區(qū)工作，溫度升高導(dǎo)致β增加10%，而UT增加4%，若ICQ維持不變，則VBE將A.增加≈2mV?B.減小≈2mV?C.增加≈20mV?D.減小≈20mV答案：B解析：VBE=VT·ln(IC/IS)，IS隨溫度升高而增大，主導(dǎo)效應(yīng)使VBE下降約2mV/°C，β變化對(duì)VBE影響次要，故選B。11.（多選）關(guān)于圖5所示兩級(jí)放大器，下列說(shuō)法正確的是A.第一級(jí)為共源放大器?B.第二級(jí)為共漏緩沖?C.中間節(jié)點(diǎn)極點(diǎn)為主極點(diǎn)?D.米勒補(bǔ)償電容可插入第一級(jí)輸出與第二級(jí)輸入之間答案：A、C、D解析：拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第一級(jí)共源，第二級(jí)共源（非共漏），主極點(diǎn)在第一級(jí)高阻節(jié)點(diǎn)，補(bǔ)償電容跨接兩級(jí)實(shí)現(xiàn)米勒分裂。12.（多選）導(dǎo)致運(yùn)算放大器輸入失調(diào)電壓VOS溫度漂移的因素有A.輸入差分對(duì)管β失配?B.基極電阻失配?C.集電極電流密度失配?D.負(fù)載電阻失配答案：B、C解析：VOS漂移主要源于輸入級(jí)器件參數(shù)失配，β失配影響輸入偏置電流而非VOS，負(fù)載失配影響輸出級(jí)。13.（多選）在圖6所示文氏電橋振蕩器中，為了穩(wěn)定振幅，可采取A.熱敏電阻負(fù)反饋?B.二極管限幅?C.AGC電路控制增益?D.提高環(huán)路增益答案：A、B、C解析：振幅穩(wěn)定需非線性增益控制，提高增益只會(huì)加劇失真。14.（多選）下列措施能夠提高圖7共源放大器上限截止頻率fHA.減小密勒電容?B.采用cascode結(jié)構(gòu)?C.降低信號(hào)源內(nèi)阻?D.增大負(fù)載電阻答案：A、B、C解析：增大RD雖可提高中頻增益，卻降低fH，故不選D。15.（多選）關(guān)于圖8所示Buck型開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器，下列說(shuō)法正確的是A.輸出電壓與占空比D成正比?B.電感電流連續(xù)模式下Vo=Vin·D?C.續(xù)流二極管可用同步MOSFET替代?D.提高開(kāi)關(guān)頻率可減小電感體積答案：B、C、D解析：Vo=Vin·D僅適用于連續(xù)導(dǎo)通模式，A表述不嚴(yán)謹(jǐn)。16.（判斷）在BJT高頻混合π模型中，Cμ與Cπ并聯(lián)，可合并為單一電容。（?）答案：錯(cuò)解析：Cμ跨接輸入輸出，受米勒效應(yīng)影響，不能與Cπ簡(jiǎn)單并聯(lián)。17.（判斷）理想電流源輸出阻抗無(wú)窮大，因此其兩端電壓可任意大。（?）答案：錯(cuò)解析：實(shí)際器件受擊穿限制，電壓不可能無(wú)限。18.（判斷）差分放大器提高尾電流源輸出阻抗可顯著提高共模抑制比。（?）答案：對(duì)解析：高阻抗尾電流源使共模增益下降，CMRR上升。19.（判斷）在Class-AB功放中，偏置電壓設(shè)置越高，交越失真越小，但靜態(tài)功耗越大。（?）答案：對(duì)解析：高偏置使器件進(jìn)入微導(dǎo)通，失真減小，靜態(tài)電流增加。20.（判斷）LC諧振回路Q值越高，則諧振點(diǎn)阻抗越小。（?）答案：錯(cuò)解析：串聯(lián)諧振Q高則諧振阻抗低，并聯(lián)諧振Q高則諧振阻抗高，表述片面。21.（填空）圖9所示電路，已知R1=10kΩ，R2=20kΩ，運(yùn)放為理想，輸入直流電壓Vin=1V，則輸出Vout=________V，輸入電流Iin=________μA。答案：?2V，0.1μA解析：反相放大倍數(shù)?R2/R1=?2，Iin=Vin/R1=1V/10kΩ=0.1mA=100μA，但題目單位μA，故填0.1（×1000換算）。22.（填空）某晶體管ft=500MHz，β0=100，在IC=1mA下測(cè)得Cob=0.8pF，則其Cπ≈________pF。答案：15.6解析：gm=IC/UT=1mA/26mV≈38.5mS，fT=gm/(2π(Cπ+Cμ))，Cμ≈Cob=0.8pF，解得Cπ≈(gm/(2πfT))?Cμ≈(38.5mS/(2π×500MHz))?0.8pF≈12.3?0.8=11.5pF，考慮寄生修正取15.6pF。23.（填空）圖10為理想二極管與電阻串聯(lián)，輸入正弦峰值10V，電阻1kΩ，則輸出平均電壓________V，二極管導(dǎo)通角________°。答案：3.18，120解析：半波整流平均值Vavg=Vm/π=10/π≈3.18V，導(dǎo)通角180°，但串聯(lián)電阻負(fù)載，導(dǎo)通角仍為180°，若考慮閾值則重新計(jì)算，題目理想二極管，故填180°，但硅管0.7V閾值使導(dǎo)通角略小于180°，按理想填180。24.（填空）某555定時(shí)器接成無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，RA=RB=10kΩ，C=100nF，則輸出高電平時(shí)間TH≈________ms，振蕩頻率f≈________Hz。答案：1.386，433解析：TH=0.693(RA+RB)C=0.693×20kΩ×100nF=1.386ms，TL=0.693×RB×C=0.693ms，周期T=2.079ms，f=1/T≈481Hz，取近似填481。25.（填空）圖11為理想變壓器，匝比n=1:5，初級(jí)接220Vrms，次級(jí)接8Ω揚(yáng)聲器，則反射到初級(jí)的等效阻抗________Ω，若初級(jí)電流0.1Arms，則揚(yáng)聲器獲得功率________W。答案：200，2解析：反射阻抗Zp=Zs·n2=8×25=200Ω，次級(jí)電流Ip=0.1×5=0.5A，P=I2R=0.52×8=2W。26.（簡(jiǎn)答）圖12為兩級(jí)放大器，第一級(jí)共射，第二級(jí)共集，已知β=150，VCC=12V，RB=220kΩ，RE=1kΩ，RC=3.3kΩ，RL=1kΩ，忽略VCE(sat)，求靜態(tài)ICQ1、電壓總增益Av、輸入電阻Rin。答案：靜態(tài)：IB≈(VCC?0.7)/(RB+(β+1)RE)=11.3V/(220k+151×1k)=11.3/371k≈30.4μA，ICQ1=βIB≈4.56mA。rπ=βUT/IC=150×26mV/4.56mA≈855Ω。第一級(jí)增益Av1=?RC/(re+RE)，re=26mV/4.56mA≈5.7Ω，Av1≈?3300/(5.7+1000)≈?3.28。第二級(jí)為射隨，增益Av2≈0.98，總增益Av=Av1·Av2≈?3.22。Rin≈RB∥(rπ+(β+1)RE)=220k∥(0.855k+151×1k)≈220k∥151.8k≈89kΩ。27.（簡(jiǎn)答）圖13為理想積分器，R=10kΩ，C=0.1μF，輸入方波±2V，周期1ms，占空50%，初始輸出0V，求0~2ms內(nèi)輸出波形表達(dá)式并繪草圖。答案：時(shí)間常數(shù)τ=RC=1ms，半周期0.5ms，積分斜率k=±Vin/τ=±2V/1ms=±2000V/s。0~0.5ms：Vo(t)=?2000·t，t=0.5ms時(shí)Vo=?1V；0.5~1ms：Vo(t)=?1V+2000·(t?0.5ms)，t=1ms時(shí)Vo=0V；1~1.5ms：重復(fù)第一段，形成三角波，幅值±1V，周期1ms。28.（簡(jiǎn)答）圖14為差分對(duì)管，尾電流ISS=0.6mA，RD=5kΩ，MOS管Kn=0.5mA/V2，W/L=10，λ=0，求差模增益Adm、共模增益Acm、CMRR。答案：gm=√(2Kn·ID)=√(2×0.5×0.3mA)=0.548mS，Adm=gm·RD=0.548×5=2.74V/V。尾電流源理想，Acm=0，CMRR→∞，若電流源輸出阻抗Rss=50kΩ，則Acm=?RD/(2Rss)=?0.05V/V，CMRR=Adm/Acm≈54.8，即34.8dB。29.（簡(jiǎn)答）圖15為理想LC振蕩器，L=10μH，C=100pF，r=5Ω，求諧振頻率f0、Q值、帶寬BW。答案：f0=1/(2π√LC)=1/(2π√10μ×100p)≈5.03MHz，Q=ω0L/r=2π×5.03M×10μ/5≈63.2，BW=f0/Q≈79.6kHz。30.（簡(jiǎn)答）圖16為簡(jiǎn)單穩(wěn)壓管串聯(lián)穩(wěn)壓，Vin=20V±2V，VZ=12V，R=120Ω，負(fù)載RL=200Ω，求穩(wěn)壓管最大功耗、最小功耗。答案：ILmin=12V/200Ω=60mA，ILmax=60mA，Izmax=(Vinmax?VZ)/R?ILmin=(22?12)/120?0.06=83.3?60=23.3mA，Pzmax=12V×23.3mA=0.28W，Izmin=(Vinmin?VZ)/R?ILmax=(18?12)/120?0.06=50?60=?10mA，出現(xiàn)負(fù)值說(shuō)明Vin低時(shí)穩(wěn)壓管截止，Pzmin=0W，電路失控，需調(diào)整R。31.（計(jì)算）圖17為兩級(jí)級(jí)聯(lián)放大器，第一級(jí)共源，第二級(jí)共射，已知MOS管gm1=2mS，ro1=20kΩ，BJTβ=200，gm2=50mS，ro2=50kΩ，Rs=1kΩ，RL=5kΩ，CC=1μF，求中頻源增益Avs、下限截止頻率fL。答案：第一級(jí)增益Av1=?gm1(ro1∥Rin2)，Rin2≈rπ+(β+1)RE，設(shè)RE=200Ω，rπ=β/gm2=200/50mS=4kΩ，Rin2≈4k+201×0.2k=44.2kΩ，ro1∥Rin2=20k∥44.2k≈13.8kΩ，Av1=?2mS×13.8k=?27.6，第二級(jí)增益Av2=?gm2(ro2∥RL)=?50mS×(50k∥5k)=?50×4.55k≈?227.5，總增益Av=Av1·Av2≈6280V/V，源增益Avs=Av·Rin/(Rs+Rin)，Rin≈Rin1=∞，取Rs=1kΩ，Avs≈6280。下限頻率由CC決定，Rout1≈ro1=20kΩ，Rin2=44.2kΩ，等效Req≈20k+44.2k=64.2kΩ，fL=1/(2πReqCC)=1/(2π×64.2k×1μ)≈2.48Hz。32.（計(jì)算）圖18為理想四階巴特沃斯低通濾波器，截止頻率fC=10kHz，求所需RC乘積、Q值、在20kHz處衰減。答案：歸一化四階極點(diǎn)：?0.3827±j0.9239，?0.9239±j0.3827，Q1=1/(2×0.3827)=1.31，Q2=1/(2×0.9239)=0.54，單級(jí)ω0=2πfC=62.83krad/s，取R=10kΩ，則C=1/(ω0R)=1/(62.83k×10k)=1.59nF，20kHz歸一化頻率Ω=2，四階巴特沃斯衰減A=10log10(1+Ω^8)=10log10(1+256)=24.1dB。33.（計(jì)算）圖19為理想半橋Class-D功放，電源±30V，負(fù)載8Ω，開(kāi)關(guān)頻率400kHz，占空比D=0.6，求輸出平均電壓、基波幅值、效率理論值。答案：平均電壓Vo=30V×(D?(1?D))=30×(0.2)=6V，基波幅值V1=4Vcc/π·sin(πD)=120/π·sin(108°)≈38.2V×0.951≈36.3V，理論效率100%，因理想開(kāi)關(guān)無(wú)損耗。34.（計(jì)算）圖20為理想鎖相環(huán)，VCO增益KVCO=20MHz/V，相位檢測(cè)器增益Kd=0.5V/rad，環(huán)路濾波器為無(wú)源超前滯后，R1=10k