模电考试试题及精准答案剖析

模电考试试题及精准答案剖析

一、单选题（每题1分，共10分）

1.晶体管工作在放大区时，其发射结和集电结分别处于（）（1分）A.正偏、反偏B.反偏、正偏C.都正偏D.都反偏【答案】A【解析】晶体管工作在放大区时，发射结正向偏置，集电结反向偏置

2.在共射极放大电路中，若输入信号不变，仅将负载电阻增大，则输出电压（）（1分）A.增大B.减小C.不变D.无法确定【答案】A【解析】负载电阻增大，电压放大倍数增大，输出电压随之增大

3.稳压二极管工作在反向击穿区时，其两端电压（）（1分）A.等于零B.稳定不变C.随电流变化而变化D.随温度变化而变化【答案】B【解析】稳压二极管在反向击穿区时，两端电压基本稳定，不随电流变化

4.滤波电路的目的是（）（1分）A.提高信号频率B.降低信号频率C.去除信号中的直流成分D.去除信号中的交流成分【答案】D【解析】滤波电路主要用于去除信号中的无用交流成分，保留有用信号

5.在RC串联电路中，当输入信号频率增加时，电容的容抗（）（1分）A.增大B.减小C.不变D.无法确定【答案】B【解析】电容的容抗与频率成反比，频率增加，容抗减小

6.晶体管开关电路中，饱和状态是指（）（1分）A.基极电流最大B.集电极电流最大C.集电极电压最高D.基极电压最高【答案】B【解析】晶体管饱和状态时，集电极电流达到最大值

7.运算放大器工作在反相比例放大电路时，其输出电压与输入电压的关系是（）（1分）A.同相放大B.反相放大C.不放大D.线性放大【答案】B【解析】反相比例放大电路中，输出电压与输入电压相位相反

8.以下哪个是理想运算放大器的特性（）（1分）A.输入阻抗为零B.输出阻抗为零C.开环增益无穷大D.输入偏置电流为零【答案】C【解析】理想运算放大器的开环增益无穷大

9.滤波电路中，高通滤波器的通带频率范围是（）（1分）A.0Hz~fHB.fL~∞C.0Hz~fLD.fH~∞【答案】D【解析】高通滤波器允许高频信号通过，通带频率范围是fH~∞

10.在数字电路中，TTL电路与CMOS电路相比，其功耗（）（1分）A.TTL高B.CMOS高C.相同D.无法比较【答案】A【解析】TTL电路的功耗比CMOS电路高

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些是放大电路的指标？（）A.电压放大倍数B.电流放大倍数C.输入阻抗D.输出阻抗E.工作频率【答案】A、B、C、D、E【解析】放大电路的主要指标包括电压放大倍数、电流放大倍数、输入阻抗、输出阻抗和工作频率

2.滤波电路按其功能可分为（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器E.全通滤波器【答案】A、B、C、D、E【解析】滤波电路按功能可分为低通、高通、带通、带阻和全通滤波器

3.晶体管开关电路中，截止状态是指（）A.基极电流为零B.集电极电流为零C.集电极电压最高D.基极电压最高E.集电极与发射极之间呈开路状态【答案】A、B、E【解析】晶体管截止状态时，基极电流为零，集电极电流为零，集电极与发射极之间呈开路状态

4.运算放大器工作在反相加法电路时，其输出电压与输入电压的关系是（）A.与输入电压同相B.与输入电压反相C.与输入电压成比例D.与输入电压成反比E.与输入电压无关【答案】B、C【解析】反相加法电路中，输出电压与输入电压反相且成比例

5.滤波电路中，带通滤波器的通带频率范围是（）A.0Hz~fHB.fL~∞C.0Hz~fLD.fH~∞E.fL~fH【答案】E【解析】带通滤波器允许特定频率范围通过，通带频率范围是fL~fH

三、填空题（每题2分，共16分）

1.晶体管有三个工作区______、______和______（4分）【答案】截止区；放大区；饱和区

2.滤波电路的主要目的是______和______（4分）【答案】去除无用信号；保留有用信号

3.在RC串联电路中，电容的容抗与______成反比（4分）【答案】频率

4.晶体管开关电路中，饱和状态时，集电极电流______（4分）【答案】最大

5.运算放大器工作在反相比例放大电路时，其输出电压与输入电压的相位关系是______（4分）【答案】反相

四、判断题（每题1分，共10分）

1.晶体管工作在放大区时，其发射结反向偏置（）（2分）【答案】（×）【解析】晶体管工作在放大区时，发射结正向偏置

2.滤波电路的目的是去除信号中的直流成分（）（2分）【答案】（×）【解析】滤波电路的目的是去除信号中的无用交流成分，保留有用信号

3.在RC串联电路中，当输入信号频率增加时，电感的感抗增大（）（2分）【答案】（×）【解析】电感的感抗与频率成正比，频率增加，感抗增大

4.晶体管开关电路中，截止状态时，集电极电流为零（）（2分）【答案】（√）【解析】晶体管截止状态时，集电极电流为零

5.运算放大器工作在反相比例放大电路时，其输出电压与输入电压相位相同（）（2分）【答案】（×）【解析】反相比例放大电路中，输出电压与输入电压相位相反

五、简答题（每题4分，共20分）

1.简述晶体管放大电路的工作原理（4分）【答案】晶体管放大电路利用晶体管的电流控制作用，将微弱的输入信号放大为较强的输出信号通过控制基极电流，实现对集电极电流的控制，从而实现电压放大

2.简述滤波电路的分类及其功能（4分）【答案】滤波电路按功能可分为低通滤波器（允许低频信号通过）、高通滤波器（允许高频信号通过）、带通滤波器（允许特定频率范围通过）、带阻滤波器（阻止特定频率范围通过）和全通滤波器（所有频率信号通过）其功能是去除信号中的无用成分，保留有用信号

3.简述运算放大器的工作原理（4分）【答案】运算放大器是一种高增益放大器，具有高输入阻抗和低输出阻抗通过负反馈网络，可以实现各种线性运算，如比例、加法、减法等

4.简述晶体管开关电路的应用（4分）【答案】晶体管开关电路广泛应用于数字电路、电源管理、信号处理等领域通过控制晶体管的导通和截止，实现电路的开关功能，如数字信号的传输、电源的开关控制等

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析共射极放大电路的电压放大倍数、输入阻抗和输出阻抗的特点（10分）【答案】共射极放大电路的电压放大倍数较高，通常为几十到几百输入阻抗较低，通常为几百欧姆到几千欧姆输出阻抗较低，通常为几十欧姆到几百欧姆这些特点使得共射极放大电路适用于一般的放大应用

2.分析运算放大器在反相加法电路中的应用原理（10分）【答案】运算放大器在反相加法电路中，通过负反馈网络实现输入电压的加法运算输入电压通过电阻网络加到运算放大器的反相输入端，输出电压与输入电压成比例且相位相反这种电路广泛应用于信号处理、控制系统等领域

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个简单的RC低通滤波电路，要求截止频率为1kHz，计算所需的电阻和电容值（25分）【答案】RC低通滤波电路的截止频率fC计算公式为\[fC=\frac{1}{2\piRC}\]已知截止频率fC=1kHz=1000Hz，代入公式\[1000=\frac{1}{2\piRC}\]解得\[RC=\frac{1}{2\pi\times1000}\approx

1.59\times10^{-4}\,\text{s}\]假设选择电阻R=1kΩ，则所需电容C为\[C=\frac{

1.59\times10^{-4}}{1000}\approx

1.59\times10^{-7}\,\text{F}=159\,\text{nF}\]因此，所需电阻为1kΩ，电容为159nF

2.设计一个简单的反相比例放大电路，要求电压放大倍数为-10，计算所需的电阻值（25分）【答案】反相比例放大电路的电压放大倍数Av计算公式为\[Av=-\frac{Rf}{Ri}\]已知电压放大倍数Av=-10，假设选择反馈电阻Rf=100kΩ，则输入电阻Ri为\[-10=-\frac{100k}{Ri}\]解得\[Ri=\frac{100k}{10}=10kΩ\]因此，所需反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ

八、标准答案

一、单选题

1.A

2.A

3.B

4.D

5.B

6.B

7.B

8.C

9.D

10.A

二、多选题

1.A、B、C、D、E

2.A、B、C、D、E

3.A、B、E

4.B、C

5.E

三、填空题

1.截止区；放大区；饱和区

2.去除无用信号；保留有用信号

3.频率

4.最大

5.反相

四、判断题

1.（×）

2.（×）

3.（×）

4.（√）

5.（×）

五、简答题

1.晶体管放大电路利用晶体管的电流控制作用，将微弱的输入信号放大为较强的输出信号通过控制基极电流，实现对集电极电流的控制，从而实现电压放大

2.滤波电路按功能可分为低通滤波器（允许低频信号通过）、高通滤波器（允许高频信号通过）、带通滤波器（允许特定频率范围通过）、带阻滤波器（阻止特定频率范围通过）和全通滤波器（所有频率信号通过）其功能是去除信号中的无用成分，保留有用信号

3.运算放大器是一种高增益放大器，具有高输入阻抗和低输出阻抗通过负反馈网络，可以实现各种线性运算，如比例、加法、减法等

4.晶体管开关电路广泛应用于数字电路、电源管理、信号处理等领域通过控制晶体管的导通和截止，实现电路的开关功能，如数字信号的传输、电源的开关控制等

六、分析题

1.共射极放大电路的电压放大倍数较高，通常为几十到几百输入阻抗较低，通常为几百欧姆到几千欧姆输出阻抗较低，通常为几十欧姆到几百欧姆这些特点使得共射极放大电路适用于一般的放大应用

2.运算放大器在反相加法电路中，通过负反馈网络实现输入电压的加法运算输入电压通过电阻网络加到运算放大器的反相输入端，输出电压与输入电压成比例且相位相反这种电路广泛应用于信号处理、控制系统等领域

七、综合应用题

1.所需电阻为1kΩ，电容为159nF

2.所需反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ。