模电考试基础与进阶题库及参考答案

模电考试基础与进阶题库及参考答案

一、单选题（每题1分，共15分）

1.半导体二极管正向偏置时，其阻值（）（1分）A.很小B.很大C.为零D.不确定【答案】A【解析】二极管正向偏置时，PN结内电场减弱，多数载流子扩散运动形成较大的电流，阻值很小

2.在共射放大电路中，若输入信号不变，但静态工作点提高，则输出信号（）（1分）A.幅度增大B.幅度减小C.相位不变D.相位反转【答案】B【解析】静态工作点提高会使晶体管接近饱和区，导致输出信号失真，幅度减小

3.晶体管放大电路的输入电阻取决于（）（1分）A.负载电阻B.晶体管的β值C.晶体管的偏置电路D.信号源内阻【答案】C【解析】输入电阻主要由偏置电路决定，与晶体管参数和负载关系较小

4.RC串联电路的相移特性中，当ω=1/RC时，电路呈（）（1分）A.纯阻性B.纯感性C.纯容性D.阻抗最大【答案】A【解析】当ω=1/RC时，容抗与电阻相等，电路呈纯阻性

5.运算放大器工作在反相比例放大状态时，其输入电阻主要由（）（1分）A.反馈电阻决定B.输入电阻决定C.开环增益决定D.输出电阻决定【答案】A【解析】反相比例放大电路的输入电阻近似等于外接输入电阻

6.稳压二极管工作在（）（1分）A.正向导通区B.反向截止区C.反向击穿区D.零偏置区【答案】C【解析】稳压二极管利用反向击穿区的稳压特性工作

7.滤波电路中，截止频率是指（）（1分）A.最大输出电压频率B.最小输出电压频率C.输出功率最大频率D.输出电压下降到一定值时的频率【答案】D【解析】截止频率是指输出电压下降到输入电压的特定比例（如1/√2）时的频率

8.乙类互补对称功率放大电路的主要失真是（）（1分）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.频率失真【答案】C【解析】乙类互补对称电路在静态时偏置为零，存在交越失真

9.集成运放的开环带宽是指（）（1分）A.最大不失真输出频率B.最小不失真输出频率C.闭环带宽D.单位增益带宽【答案】D【解析】开环带宽是指运放在开环状态下，增益下降到1时的频率

10.逻辑门电路中，与门逻辑关系是（）（1分）A.A或BB.A且BC.A非D.A或非【答案】B【解析】与门输出为真当且仅当所有输入均为真

11.晶体管的输出特性曲线中，饱和区是指（）（1分）A.发射结正向偏置，集电结反向偏置B.发射结和集电结均正向偏置C.发射结反向偏置，集电结正向偏置D.发射结和集电结均反向偏置【答案】B【解析】饱和区是发射结和集电结均正向偏置的区域

12.RC低通滤波器的通带截止频率fH与时间常数τ的关系是（）（1分）A.fH=1/τB.fH=τC.fH=τ²D.fH=1/τ²【答案】A【解析】截止频率fH=1/2πτ

13.三极管放大电路的负载线是指（）（1分）A.输入特性曲线B.输出特性曲线C.直流负载线D.交流负载线【答案】C【解析】负载线是描述直流状态下输出电压与电流关系的直线

14.集成运放的非线性应用包括（）（1分）A.电压跟随器B.加法器C.限幅器D.积分器【答案】C【解析】限幅器利用运放的非线性特性工作

15.模拟信号转换为数字信号的过程称为（）（1分）A.编码B.量化C.采样D.模数转换【答案】D【解析】模数转换（ADC）是将模拟信号转换为数字信号的过程

二、多选题（每题2分，共10分）

1.以下哪些是半导体二极管的特性？（）（2分）A.单向导电性B.稳压特性C.放大特性D.开关特性E.存储特性【答案】A、B、D【解析】二极管具有单向导电性、稳压特性和开关特性，但不具备放大和存储特性

2.共射放大电路的输出信号与输入信号的关系包括（）（2分）A.幅度放大B.相位反转C.频率不变D.阻抗匹配E.功率放大【答案】A、B、C【解析】共射放大电路输出信号幅度放大、相位反转，频率基本不变

3.RC串联电路的相移特性中，当ω1/RC时，电路呈（）（2分）A.容性B.感性C.纯阻性D.阻抗减小E.阻抗增大【答案】A、E【解析】当ω1/RC时，电路呈容性，阻抗随频率增大而减小

4.运算放大器工作在正反馈状态时，可以构成（）（2分）A.电压跟随器B.比较器C.积分器D.微分器E.振荡器【答案】B、E【解析】正反馈可用于比较器和振荡器，但电压跟随器、积分器和微分器通常用负反馈

5.功率放大电路的主要技术指标包括（）（2分）A.最大输出功率B.效率C.失真度D.输入阻抗E.输出阻抗【答案】A、B、C【解析】功率放大电路主要关注输出功率、效率和失真度

三、填空题（每题2分，共10分）

1.晶体管放大电路中，静态工作点是指输入信号为零时的______和______（2分）【答案】直流电压；直流电流

2.RC高通滤波器的通带截止频率fH与时间常数τ的关系是______（2分）【答案】fH=1/2πτ

3.集成运放工作在开环状态时，其输入输出关系接近______（2分）【答案】理想反相比例放大

4.模拟信号转换为数字信号的过程包括______、______和______三个步骤（2分）【答案】采样；量化；编码

5.乙类互补对称功率放大电路的效率理论值可达______（2分）【答案】

78.5%

四、判断题（每题1分，共10分）

1.二极管正向偏置时，其正向压降约为

0.7V（）（1分）【答案】（√）【解析】硅二极管正向压降通常为

0.7V

2.共基放大电路的输入电阻较小，适用于高频放大（）（1分）【答案】（√）【解析】共基电路输入电阻小，高频特性好

3.运算放大器工作在闭环状态时，其增益仅取决于反馈电阻（）（1分）【答案】（×）【解析】闭环增益还取决于输入电阻

4.稳压二极管工作在反向截止区时，其反向电流很小（）（1分）【答案】（√）【解析】反向截止区反向电流很小

5.功率放大电路的效率是指输出功率与输入功率的比值（）（1分）【答案】（√）【解析】效率定义为输出功率与输入功率的比值

6.RC串联电路的相移特性中，当ω1/RC时，电路呈感性（）（1分）【答案】（√）【解析】当ω1/RC时，电路呈感性

7.集成运放工作在非线性状态时，其输出电压可能超出电源电压范围（）（1分）【答案】（×）【解析】运放输出电压受电源电压限制

8.模拟信号转换为数字信号时，量化误差不可避免（）（1分）【答案】（√）【解析】量化过程存在误差

9.乙类互补对称功率放大电路存在交越失真（）（1分）【答案】（√）【解析】乙类电路静态偏置为零，存在交越失真

10.滤波电路的截止频率是固定不变的（）（1分）【答案】（×）【解析】截止频率可能受温度等参数影响

五、简答题（每题3分，共9分）

1.简述二极管的单向导电性原理【答案】二极管由P型和N型半导体结合形成PN结正向偏置时，PN结内电场减弱，多数载流子扩散形成较大电流；反向偏置时，PN结内电场增强，只有少数载流子漂移，形成很小的反向电流，从而实现单向导电性

2.解释什么是静态工作点及其对放大电路的影响【答案】静态工作点是指输入信号为零时，晶体管的直流电压和直流电流值静态工作点设置合理，可以使晶体管工作在放大区，避免饱和失真和截止失真，保证输出信号幅度最大且不失真

3.简述RC高通滤波器的工作原理【答案】RC高通滤波器由电阻R和电容C串联组成当输入信号频率较低时，容抗较大，大部分信号被电容短路；频率较高时，容抗较小，信号顺利通过因此，电路对高频信号具有较好的通过能力，实现高通滤波

六、分析题（每题5分，共10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与哪些因素有关【答案】电压放大倍数主要取决于晶体管的增益β、负载电阻RL和输入电阻rbe输入电阻主要由偏置电路决定，输出电阻主要取决于晶体管的输出电阻rce和负载电阻RL具体关系为电压放大倍数Av≈-β·RL/rbe；输入电阻Ri≈rbe+1+βRe；输出电阻Ro≈rce||RL

2.分析集成运放工作在反相比例放大状态时的电路特点及主要参数【答案】反相比例放大电路中，输入信号通过输入电阻接入反相输入端，反馈电阻跨接在输出端和反相输入端之间电路特点是-输出信号与输入信号相位相反；-电压放大倍数Av=-RF/R1；-输入电阻主要由R1决定；-共模抑制比高，抗干扰能力强主要参数包括开环增益、输入偏置电流、输入失调电压和带宽等

七、综合应用题（每题10分，共20分）

1.设计一个简单的RC低通滤波器，要求截止频率为1kHz，已知电阻R=5kΩ，求电容C的值，并画出电路图【答案】RC低通滤波器截止频率fH=1/2πRC，所以C=1/2πRFH=1/2π×5kΩ×1kHz≈

31.83nF电路图如下```Vin----R----+----Vout|+----C|GND```

2.设计一个简单的乙类互补对称功率放大电路，要求最大输出功率Pom=5W，电源电压VCC=12V，求晶体管的额定功耗和最大输入信号幅度【答案】最大输出功率Pom=VCC²/2RL，所以RL=VCC²/2Pom=12²/2×5≈

14.4Ω晶体管额定功耗P_T≈VCC²/2ηRL，假设效率η=

78.5%，则P_T≈12²/2×

0.785×

14.4≈

5.6W最大输入信号幅度Vim=VCC/2√2≈

4.24V电路图如下```+12V|Q1/\||+-----+||+-----+||Q2|GND```其中Q1和Q2为NPN和PNP互补对称晶体管---标准答案

一、单选题

1.A

2.B

3.C

4.A

5.A

6.C

7.D

8.C

9.D

10.B

11.B

12.A

13.C

14.C

15.D

二、多选题

1.A、B、D

2.A、B、C

3.A、E

4.B、E

5.A、B、C

三、填空题

1.直流电压；直流电流

2.fH=1/2πτ

3.理想反相比例放大

4.采样；量化；编码

5.

78.5%

四、判断题

1.（√）

2.（√）

3.（×）

4.（√）

5.（√）

6.（√）

7.（×）

8.（√）

9.（√）

10.（×）

五、简答题

1.二极管由P型和N型半导体结合形成PN结正向偏置时，PN结内电场减弱，多数载流子扩散形成较大电流；反向偏置时，PN结内电场增强，只有少数载流子漂移，形成很小的反向电流，从而实现单向导电性

2.静态工作点是指输入信号为零时，晶体管的直流电压和直流电流值静态工作点设置合理，可以使晶体管工作在放大区，避免饱和失真和截止失真，保证输出信号幅度最大且不失真

3.RC高通滤波器由电阻R和电容C串联组成当输入信号频率较低时，容抗较大，大部分信号被电容短路；频率较高时，容抗较小，信号顺利通过因此，电路对高频信号具有较好的通过能力，实现高通滤波

六、分析题

1.电压放大倍数主要取决于晶体管的增益β、负载电阻RL和输入电阻rbe输入电阻主要由偏置电路决定，输出电阻主要取决于晶体管的输出电阻rce和负载电阻RL具体关系为电压放大倍数Av≈-β·RL/rbe；输入电阻Ri≈rbe+1+βRe；输出电阻Ro≈rce||RL

2.反相比例放大电路中，输入信号通过输入电阻接入反相输入端，反馈电阻跨接在输出端和反相输入端之间电路特点是-输出信号与输入信号相位相反；-电压放大倍数Av=-RF/R1；-输入电阻主要由R1决定；-共模抑制比高，抗干扰能力强主要参数包括开环增益、输入偏置电流、输入失调电压和带宽等

七、综合应用题

1.RC低通滤波器截止频率fH=1/2πRC，所以C=1/2πRFH=1/2π×5kΩ×1kHz≈

31.83nF电路图如下```Vin----R----+----Vout|+----C|GND```

2.最大输出功率Pom=VCC²/2RL，所以RL=VCC²/2Pom=12²/2×5≈

14.4Ω晶体管额定功耗P_T≈VCC²/2ηRL，假设效率η=

78.5%，则P_T≈12²/2×

0.785×

14.4≈

5.6W最大输入信号幅度Vim=VCC/2√2≈

4.24V电路图如下```+12V|Q1/\||+-----+||+-----+||Q2|GND```其中Q1和Q2为NPN和PNP互补对称晶体管。