武汉大模电重要试题及详细答案

武汉大模电重要试题及详细答案

一、单选题（每题1分，共10分）

1.半导体二极管正向导通时的压降约为（）（1分）A.

0.1VB.

0.5VC.

0.7VD.

1.0V【答案】C【解析】硅二极管正向导通压降约为

0.7V，锗二极管约为

0.3V

2.在共射放大电路中，若要增大电压放大倍数，应（）（1分）A.增大集电极负载电阻B.减小基极偏置电阻C.增大输入电阻D.减小发射极电阻【答案】A【解析】电压放大倍数与集电极负载电阻成正比

3.晶体管工作在饱和区时，其发射结和集电结（）（1分）A.均正向偏置B.均反向偏置C.发射结正向，集电结反向D.发射结反向，集电结正向【答案】C【解析】饱和区特征为发射结正向偏置，集电结反向偏置

4.整流电路中，电容滤波适用于（）（1分）A.低负载电流B.高负载电流C.交变负载D.直流负载【答案】A【解析】电容滤波适用于负载电流较小的场合

5.三极管放大电路的输入电阻取决于（）（1分）A.集电极电阻B.发射极电阻C.基极偏置电阻D.三极管本身的参数【答案】D【解析】输入电阻主要由三极管本身的参数决定

6.差分放大电路的主要作用是（）（1分）A.增大放大倍数B.抑制共模信号C.提高输入阻抗D.减小输出阻抗【答案】B【解析】差分放大电路能有效抑制共模信号

7.运算放大器的理想条件之一是（）（1分）A.输入电阻为无穷大B.输出电阻为无穷大C.输入电压为0D.输出电压为0【答案】A【解析】理想运放输入电阻为无穷大

8.串联型稳压电路中，稳压管的作用是（）（1分）A.提供基准电压B.限流C.隔直D.防止过压【答案】A【解析】稳压管为比较放大环节提供基准电压

9.滤波电路中，LC滤波器的特点是（）（1分）A.通带平坦B.阻带衰减大C.结构简单D.成本低【答案】B【解析】LC滤波器具有较好的阻带衰减特性

10.信号调制的目的是（）（1分）A.提高传输速率B.增强抗干扰能力C.节省传输带宽D.减小功耗【答案】B【解析】调制能有效增强信号的抗干扰能力

二、多选题（每题4分，共20分）

1.下列哪些属于三极管的三个工作区？（）（4分）A.饱和区B.放大区C.截止区D.过损耗区E.击穿区【答案】A、B、C【解析】三极管有三个稳定工作区饱和区、放大区和截止区

2.整流电路的作用包括（）（4分）A.将交流变为直流B.滤除交流成分C.稳定输出电压D.增大输出功率E.提高输入功率因数【答案】A、B【解析】整流电路主要作用是将交流变为直流并滤除部分交流成分

3.运算放大器在负反馈电路中可以组成（）（4分）A.反相放大器B.同相放大器C.电压跟随器D.比例运算电路E.积分电路【答案】A、B、C、D、E【解析】运算放大器在负反馈下可组成多种功能电路

4.放大电路的频率响应特性主要由（）（4分）A.耦合电容B.发射极旁路电容C.三极管极间电容D.阻抗匹配E.电源内阻【答案】A、B、C【解析】频率响应主要由耦合电容、旁路电容和三极管极间电容决定

5.稳压电路中，常用的稳压措施包括（）（4分）A.串联型稳压电路B.并联型稳压电路C.稳压管稳压电路D.集成稳压器E.负反馈稳压【答案】A、C、D、E【解析】常用稳压电路包括串联型、稳压管、集成稳压器及负反馈稳压

三、填空题（每题4分，共32分）

1.半导体中，N型半导体的多数载流子是______，P型半导体的多数载流子是______（4分）【答案】电子；空穴

2.晶体管放大电路的静态工作点是指______和______的直流值（4分）【答案】基极电流；集电极电流

3.RC耦合电路中，耦合电容的作用是______，旁路电容的作用是______（4分）【答案】隔直通交；交流旁路

4.差分放大电路的共模抑制比CMRR是指______与______的比值（4分）【答案】差模放大倍数；共模放大倍数

5.运算放大器的开环放大倍数通常用______表示，理想运放的开环放大倍数为______（4分）【答案】Ao；无穷大

6.稳压电路中，限流电阻的作用是______，稳压管的作用是______（4分）【答案】限制电流；提供基准电压

7.LC滤波器中，电感L的作用是______，电容C的作用是______（4分）【答案】阻止交流；旁路直流

8.信号调制的目的是将信息加载到载波上，常用的调制方式有______和______（4分）【答案】调幅；调频

四、判断题（每题2分，共20分）

1.三极管饱和时，集电极电流IC接近于零（）（2分）【答案】（×）【解析】饱和时IC≈βIB，不为零

2.滤波电路只能滤除交流成分，不能改变直流电压（）（2分）【答案】（×）【解析】滤波器对直流电压有衰减作用

3.运算放大器在开环状态下输出电压为0（）（2分）【答案】（×）【解析】开环输出电压取决于输入失调电压

4.差分放大电路能有效抑制输入信号中的直流成分（）（2分）【答案】（×）【解析】差分放大抑制的是共模信号

5.稳压电路中，稳压管必须与限流电阻串联使用（）（2分）【答案】（√）

6.LC滤波器比RC滤波器具有更高的滤波效率（）（2分）【答案】（√）

7.放大电路的输入电阻越小，对信号源的影响越大（）（2分）【答案】（√）

8.负反馈可以提高放大电路的稳定性（）（2分）【答案】（√）

9.信号调制后可以提高传输带宽（）（2分）【答案】（×）【解析】调制通常是为了提高抗干扰能力

10.集成运放可以工作在开环和闭环两种状态（）（2分）【答案】（√）

五、简答题（每题5分，共20分）

1.简述三极管放大电路的工作原理（5分）【答案】三极管放大电路利用三极管的电流控制特性，通过基极小电流控制集电极大电流，实现信号放大主要工作在放大区，当输入信号使基极电流变化时，集电极电流随之成倍变化，经集电极负载电阻转换成电压变化，从而实现电压放大关键是要设置合适的静态工作点，保证三极管始终工作在放大区

2.说明运算放大器理想条件及其意义（5分）【答案】理想运算放大器具有以下条件

①开环放大倍数无穷大（Ao=∞）

②输入电阻无穷大（Ri=∞）

③输出电阻为零（Ro=0）

④共模抑制比无穷大（CMRR=∞）

⑤输入失调电压和失调电流为零这些理想条件使得运放分析简化，便于推导负反馈电路的基本关系式，如反相比例运算为Vo=-ViRf/R1，同相比例运算为Vo=1+Rf/R1Vi

3.解释稳压电路中稳压管的作用及工作原理（5分）【答案】稳压管在稳压电路中作为基准电压源，其工作原理基于其反向击穿特性当稳压管两端反向电压超过击穿电压时，流过稳压管的电流急剧增大，但两端电压基本保持不变（等于稳压值）在稳压电路中，稳压管与限流电阻串联，通过调整限流电阻，可以稳定输出电压稳压管必须反向连接，并限制工作电流在安全范围内

4.分析放大电路频率响应不理想的原因及改善方法（5分）【答案】频率响应不理想的主要原因

①耦合电容和旁路电容的容抗随频率变化

②三极管极间电容（Cbe、Cbc）的容抗随频率变化

③放大电路中的寄生参数影响改善方法

①增大耦合电容和旁路电容的容量

②减小三极管工作频率（降低静态工作点）

③采用多级放大电路，合理匹配各级参数

④使用频率补偿技术，如加入补偿电容

六、分析题（每题10分，共20分）

1.分析共射放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的求解方法，并说明各参数对性能的影响（10分）【答案】共射放大电路参数分析

①电压放大倍数Av=-βRC/rbe+Re，其中β为电流放大系数，RC为集电极负载电阻，rbe为输入电阻，Re为发射极电阻影响因素增大β和RC可提高Av，减小rbe和Re也使Av增大

②输入电阻Ri=rbe+Re/1+β，通常Re对Ri影响较小影响因素增大Re会显著提高Ri

③输出电阻Ro≈RC影响因素减小RC可降低Ro各参数对性能的影响Av大则放大能力强，但易受噪声影响；Ri大则信号源负担轻，但可能降低增益；Ro小则带负载能力强

2.设计一个简单的串联型稳压电路，要求输出电压可调范围12-24V，负载电流为1A，画出电路图并说明主要元件参数选择依据（10分）【答案】电路设计```Vin24V---R1---+Vout12-24V---R2---GND||---UA741---||||---R3---+Vout||||---R4---GND||---DZ稳压管```主要元件参数

①UA选用741运算放大器，提供比较放大功能

②R

1、R2组成分压电路，R1固定，R2可调输出电压Vout=12+R2/R1+R212

③R3为反馈电阻，R4为限流电阻，保证稳压管工作在反向击穿区参数计算取R1=1kΩ，R2范围0-10kΩ，则Vout=121kΩ/1kΩ+x/1kΩ+x12，可调范围12-24VR3选取满足流过稳压管电流大于5mA，取R3=100ΩR4选择保证稳压管反向电流在5-50mA，取R4=100Ω电源Vin需大于Vout+3V，取24V

七、综合应用题（每题25分，共50分）

1.设计一个带有滤波和稳压的直流电源电路，要求输入AC220V，输出DC15V/2A，画出完整电路图，说明各部分设计思路及参数选择依据（25分）【答案】电路设计```AC220V---整流桥4x1A---LC滤波器---7815稳压模块---输出||||||---接地|||||---保险丝Fuse|||---接地```设计思路

①整流部分选用4个1A整流二极管组成桥式整流，将AC220V转换为脉动直流，输出电压约310V（有效值）

②滤波部分采用LC滤波器，电容C=1000μF/50V，电感L=100μH，滤除脉动成分，使输出电压平稳

③稳压部分选用7815稳压模块，可直接输出15V直流，内置保护电路参数选择依据

①整流桥额定电流大于2A，耐压大于400V，选用4x1A整流二极管

②电容C容量满足滤波要求，耐压大于滤波后电压峰值，取1000μF

③电感L电感值与电容C形成谐振，取100μH

④保险丝额定电流大于2A，取

2.5A，起过流保护作用

⑤稳压模块输出电压15V，最大电流2A，内置过压、过流保护

2.分析一个两级共射放大电路的性能，已知第一级三极管参数β1=50，rbe1=

1.2kΩ，RC1=3kΩ，第二级三极管参数β2=80，rbe2=

1.5kΩ，RC2=5kΩ，输入信号Vi=10mV，计算总的电压放大倍数Av及输出电压Vo（25分）【答案】电路分析第一级

①电压放大倍数Av1=-β1RC1/rbe1+Re1，假设Re1=0，则Av1=-503kΩ/

1.2kΩ≈-125

②输出电压V01=Av1Vi=-12510mV=-

1.25V第二级

①输入电阻Ri2=rbe2+β2RC2=

1.5kΩ+805kΩ≈408kΩ

②电压放大倍数Av2=-β2RC2/Ri2=-805kΩ/408kΩ≈-

9.8

③输出电压V02=Av2V01=-

9.8-

1.25V=

12.25V总电压放大倍数Av=Av1Av2=-125-

9.8=1225输出电压Vo=AvVi=122510mV=

12.25V性能分析两级放大电路总增益为1225，远大于单级放大，输入电阻主要由第二级决定（408kΩ），输出电阻近似为第二级集电极电阻RC2（5kΩ）实际电路中需考虑级间耦合电容和负载影响。