模电考研童诗白《模拟电子技术基础》考研真题库.docx

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模电考研童诗白《模拟电子技术基础》考研2021考

研真题库

第一部分考研真题一、选择题

1以下说法正确的是()。

[中山大学2018硏]

A.在N型半导体中如果掺入足够量的三价元素,可将其改型为P型半导体

B.因为N型半导体的多子是自由电子,所以它带负电

C•处于放大状态的晶体管,集电极电流是多子漂移运动形成的

D.若耗尽型N沟道MOS管的ugs大于零,则其输入电阻会明显变小

【答案】A查看答案

【解析】B项,N型半导体虽然多子是自由电子,但不带电;C项,放大状态下集电结反偏,促进非平衡少子漂移运动,而非多子;D项,若耗尽型N沟道MOS管的ugs大于零,其输入电阻并不会有明显变化。

2当场效应管的漏极直流电流Id从2mA变为4mA时,它的低频跨导gm将(\

冲山大学2018fiff]

A.增大

B.不变

C.变小

【答案】A查看答案

【解析】低频跨导Id与ZXugs之比,当漏极直流电流Id从2mA变为4mA时,显然gm增大。

3PN结加正向电压,空间电荷区将()。

[中山大学2017硏]

C.变宽

【答案】A查看答案

【解析】PN结外加正向电压,P区中的多数载流子空穴和N区中的多数载流子电子都要向PN结移动,中和了其中部分负、正离子,结果使得PN结变窄。

4二极管的电流方程为()。

冲山大学2017im

A.Iseu

B.代

c.W-1)

【答案】c查看答案

【解析】二极管的I-V特性方程为

7(严"-1)

其中,n为发射系数,其值在1~2之间,通常取1,则

i“sd)

5Ugs二0时,能够工作在恒流区的场效应管有()和()。

[中山大学2017

研]

A.结型管

B.增强型MOS管

C.唤型MOS管

【答案】A;C查看答案

【解析】N型结型管和耗尽型MOS管的开启条件为Ugs>UGsth,Ucsth为

负。

而增强型MOS管的开启条件为Ugs>Ucsth,Ucsth为正。

P型结型管和耗尽型

MOS管的开启条件为Ugs

而增强型MOS管的开启条件为Ugs

综上,结型管和耗尽型MOS管符合题目要求。

6晶体管的共基截止频率、共射截止频率、特征频率fa、如升之间的关系是()。

[北京邮电大学2016硏]

A.fa>fp>fT

B.fa

C.fp

D.fp

【答案】D查看答案

【解析】如表示晶体管(共射)截止频率,特征频率fl二共基截止频

率fa二(P+1)fpfP>1,所以fp

7以下说法错误的是()。

[北京邮电大学2016研]

A•N型半导体的多子是自由电子,因此该类半导体带负电

B.PN结有内建电场,因此即使没有外加电压,也会形成电流

C•处于放大状态的晶体管,集电极的电流主要来自于发射区的多子

D.二极管一旦发生击穿,就损坏不能使用了

【答案】ABCD查看答案

【解析】A项,N型半导体虽然多子是自由电子,但不带电;B项,PN结本身就是动态平衡的产物,因此无外加电压时,其动态平衡并未打破,所以没有电流;C项,晶体管放大状态下集电结反偏,促进非平衡少子漂移运动,集电极的电流主要来自于少子而非多子;D项,反向击穿不一定损坏,如果在限流情况下,虽然击穿,但电流不大,在降压后是可逆的,二极管仍可以正常使用。

8二极管电路如图1-1-1,设二极管导通压降0.7V,则A点的电位是()。

[山

东大学2017研]

 

03Vo_

 

图1-1-1

A・4.3V

B・IV

C・2.1V

【答案】B查看答案

【解析】若A点电位为4.3V,则所有二极管均导通,而0.3+0.7V二IV/

4.3V,所以A项矛盾,同理C项排除。

9稳压管电路如图1-1-2,设稳压管稳压值为5V,忽略稳压管的正向导通压降,U.

二25V,则Iz二(

 

A・8mA

B.10mA

C・5mA

【答案】c查看答案

【解析】稳压管反向导通,稳压值为5V,Iz=(25-5)/2000-5/1000

=5mAo

10三极管放大电路如图1-1-3所示,设此电路静态工作点不合适使输出信号出现了

饱和失真,应该(

图1-1-3

A.增大Rb

B.减小Rb

C.增加Rc

【答案】A查看答案

【解析】若静态工作点过高,则输入信号的正半周,晶体管进入饱和区工

作,ib、ic、Uce的波形会出现严重失真,输出波形U。

底部将被削平,这种失真称为

饱和失真;消除饱和失真的方法是降低Q点,如减小电源电压Vcc增加Rb、减小

Rc或增大交流负载线斜率等。

11已知多级放大电路由多个基本放大电路级联组成,包括输入级、中间放大级、输

出级。

那么,互补输出级采用共集形式是为了()。

[中山大学2018硏]

A•电压放大倍数大

B•不失真输出电压大

C•带负载能力强

【答案】C查看答案

[解析】共集电路的放大倍数约等于1,故没有电压放大作用。

但由于它有很高的输入电阻和很小的输出电阻,故常放在电路中间级或最后一级来增强电路的带负载能力。

12当晶体管工作在放大区时,发射结和集电结应为()。

冲山大学2017研]

A.前者反偏、后者正偏

B.前者反偏、后者反偏

C.前者正偏、后者正偏

D.前者正偏、后者反偏

【答案】D查看答案

【解析】晶体管工作在饱和区时,发射结正偏,集电结正偏;工作在放大区时,集电结反偏,发射结正偏;工作在截止区时,集电结反偏,发射结反偏。

13PNP型晶体管工作在饱和区时()。

[北京邮电大学2015研]

A.发射结正偏,集电结反偏

B.发射结反偏,集电结正偏

C.发射结正偏,集电结正偏

D.发射结反偏,集电结反偏

【答案】C查看答案

【解析】晶体管工作在饱和区时,发射结正偏,集电结正偏;工作在放大区时,集电结反偏,发射结正偏;工作在截止区时,集电结反偏,发射结反偏。

14由NPN型晶体管组成的单管共射放大电路中,若静态工作点设置得过低,当信号幅度过大时,输出电压波形会产生()失真,输出电压波形的()被削

平。

[北京邮电大学2015研]

A.帧

B.截止

C.顶部

D.底部

【答案】B,C查看答案

【解析】若静态工作点过低,则输入信号的负半周,晶体管逬入截止区工作,ib、L、%的波形会出现严重失真,输出波形u。

顶部将被削平,这种失真称为截止失真;消除截止失真的方法是提高Q点,如增加电源电压,减小基极电阻等。

15某NPN管组成的单管共射放大电路输出波形底部发生失真,该失真是()。

[北京邮电大学2016硏]

A.线性失真

B.非线性失真

C.截止失真

D.饱和失真

【答案】B查看答案

[解析】仅底部发生失真是非线性失真,由于并没有说明失真情况(削平或其他),因此不能确走是截止还是饱和失真。

16在某差动放大器中,若|Aud|=50,|Auc|=0,uid=5mV,uic=7.5mV,则|u°|

=()<>[山东大学2019硏]

A.0.25V

B.0.5V

C.IV

【答案】A查看答案

【解析】差动放大器的输出电压为|uo|=|Aud|-uld+|Auc|-uic/2,所以可以计算得到输出电压信号的幅值。

17信号频率由中频下降到下限截止频率,则增益下降()。

[中山大学2018

硏]

A.3dB

B.4dB

B.5dB

【答案】A查看答案

[解析】一般将增益下降3dB时所对应的频率称为截止频率。

18在输入量不变的情况下,若引入反馈后(),则说明引入的反馈是负反馈。

冲山大学2017研]

A•输入电阻增大

B.输出量增大

C•;争输入量增大

D.净输入量减小

【答案】D查看答案

[解析】A选项只有串联负反馈使得输入电阻增大。

负反馈并不能减小或者增大输入量只会使得浄输入量减小。

19要求提高放大电路带负载的能力,同时减小对信号源索取的电流,应当引入

()。

[北京邮电大学2007硏]

A.电压并联负反馈

B.电压串联负反馈

C.电流串联负反馈

D.电流并联负反馈

【答案】B查看答案

[解析】要提高放大电路的带负载能力,需要降低输出电阻;要减小对信号源索取的电流,需要增加输入电阻;串联负反馈可以增加输入电阻,电压负反馈可以降彳劇出电阻,因此此处应当弓|入电压串联负反馈。

20在串联型晶体振荡电路中,晶体等效为();在并联型晶体振荡电路中,晶

体等效为()。

[北京邮电大学2008研]

A.大电感

B.短路线

C•大电容

D.大电阻

【答案】B;A查看答案

【解析】串联型晶体振荡电路中,晶体呈低阻态;并联型晶体振荡电路中

晶体具有极高的品质因数,频稳度高,频率选择性很好,相当于大电感。

21在乙类互补对称电路中,存在(),为了消除它,通常采用()。

[北

京邮电大学2007硏]

A.截止失真

B•甲乙类偏置

C•交越失真

D•丙类偏置

【答案】C;B查看答案

【解析】功率放大电路按工作状态的分类根据在正弦信号整个周期内的三

极管导通情况,可分为以下几种:

1甲类:

一个周期内均导通,导通角等于360%

静态工作电流Icq>Icm(信号电流峰值),电压放大电路都属此类。

2乙类:

导通角等于180。

即Icq二0,晶体管只导通半周。

3甲乙类:

导通角大于180°,小于360。

即0

4丙类:

导通角小于180%

在乙类互补对称电路中,互补管的两个PN结,对硅管来说是1.4V,在±0.7V之前是不通的,这样对输入信号就损失一定的角度,所以造成交越失真。

通过增大静态偏置电流可以很好地抑制交越失真,因此可以采用甲乙类偏置。

22功率放大电路的转换效率是指()。

冲山大学2016研]

A.输出功率与晶体管所消耗的功率之比

B•最大输出功率与电源提供的平均功率之比c•晶体管所消耗的功率与电源提供的平均功率之比

【答案】B查看答案

【解析】功率放大电路的最大输出功率与电源所提供的平均功率之比称为转换效率。

23设计一个输出功率为20W的扩音机电路,若用乙类OCL互补对称功放电路,则所选功放管的Pcm至少应为()。

[兰州大学2008研]

A.10W

B.4W

C.40W

D.20W

【答案】B查看答案

【解析】Pcmmax~2Pomax/TI2>2Po/TI2^4W

24直流稳压电源中滤波电路的目的是()。

[中山大学2017硏]

A.将交流变为直流

B.将高频变为低频

C•将交直流混合量中的交流成分滤掉

【答案】C查看答案

[解析】直流稳压电源包括以下四部分:

①电源变压器;②整流电路;③

滤波电路;④稳压电路。

其中,滤波电路的作用是:

将脉动的直流电压中含有的较大波纹加以滤除,从而得到平滑的直流电压。

25完成直流稳压电源的组成框图1-1-4。

[中山大学2017硏]

图1-1-4

A.整流电路

B.稳压电路

C.滤波电路

D.电源变压器

【答案】D;A;C;B查看答案

【解析】直流稳压电源包括四部分。

1电源变压器:

是将交流电网220V的电压变换到所需的电压值。

2整流电路:

是将交流电路变成脉动的直流电压。

3滤波电路:

由于脉动的直流电压还含有较大的波纹,必须通过滤波电路加以滤除,从而得到平滑的直流电压。

4稳压电路:

由于这样的电压还随电网电压波动(—般有10%左右的波动)、负载和温度的变化而变化。

因而在整流、滤波电路之后,还需接稳压电路。

接入稳压电路的作用是当电网电压波动、负载和温度变化时,维持输出直流电压稳定。

26分析如图1-1-5所示电路,选择正确答案。

[哈尔滨工业大学2006硏]

(1)设U2(有效值)二10V,则U(AV)二()。

A.4.5V

B.9V

C.12V

D.14V

【答案】C查看答案

【解析】桥式整流,带电容滤波的输出Ui(Av)=1.2U2=12Vo

(2)若电容C脱焊,则UI(AV)=()<>

A.4.5V

B.9V

C.12V

D.14V

【答案】B查看答案

【解析】桥式整流,无电容滤波的输出U1(Av)二0.9U2二9V。

(3)若二极管VD2接反,则()。

A.变压器有半周被短路,会引起元器件损坏

B.变为半波整流

C.电容C将过压击穿

D.稳压管将过流损坏

【答案】A查看答案

【解析】若整流,二极管VD2接反,则在交流信号的正半周,变压器次级

绕组短路。

(4)若二极管VD2脱焊’则()。

A.变压器有半周被短路,会引起元器件损坏

B.变为半波整流

C.电容C将过压击穿

D.稳压管将过流损坏

【答案】B查看答案

【解析】若整流二极管VD2脱焊,桥式整流将变为半波整流。

(5)若电阻R短路,则()。

A.U。

将升高

B.变为半波整流

C•电容C将击穿

D.稳压管将损坏

【答案】D查看答案

【解析】R为稳压管的限流保护电阻。

(6)设电路正常工作,当电网电压波动而使U2增大时(负载不变),则1只将(),

Iz将()。

A.增大

B.减小

C.基本不变

【答案】A查看答案【解析】Ir二Iz+Il,UiUziT

【储蜘】

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概念

本征半导体

纯净晶体结构的半导体

共价键

晶体中原子排列成整齐的点阵'相邻履子的最外层电子成为共用电子,称为共价键

自宙电子和空穴

熱运动下,价电子挣脱共价键的束缚,成为自由电子;共价键中留下的空位羞称为空兀

载流子

能够运载电荷的粒子称为载流子。

自由电子和空穴均为载流子。

导体导电只有自由电子一种载流子'而半导体两种载流子都参与导电

杂质半导体

在本征半导体中参入某些微量的杂质,会使原半导体的导电性能发生显著变化,杂质半导体主要依室多数载流子导电

N型半导本和P型半导体

通过扩散工艺,在本征半导休中掺入五价元素就形成了N型半导体,自由电子为多数载流子;参入三价元素就形成了P型半导体,空穴为其务数裁流子

扩散运动、漂移运动和PN结

将两种杂质半导体制作在同一个硅<e)片时,它们的交界处,两种载济子有序的运动,因浓度差丽差生的运动称为扩散运动,因电位差产生的运动称为漂移运动。

两种运动动态平衡时,形成了PN结。

PN结具有单向导电性,正向导通,反向截止

PN结的电容效应

空间电荷冈宽窄变化所等效的电容称为势垒电容、扩散运动区域內载流子浓度变化所等效的电容称为扩散电容,PZ结的等效电容等于它们之和

二、半导体二极管

1二极管的结构和分类(见表1-1-2)

表1-1-2二极管的结构和分类

要点

主要內容

组成

由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成

电极

①阳极:

由P区引出的电极,②阴极:

由“区引出的电极

电流方向

由阳极通过管子內部溢向阴极

分类

按材糾分

硅管.错管

按用途分

普通二极管、整流二极管、稳压二极管尊

按结构分

1接触型;适用于咼频电踣的检波或小电流整流,也可用作数字电路的幵关元件;

2适用于低频整流;

3适用于脉冲数字电路做开关管

2二极管的伏安特性

与PN结一样,二极管具有单向导电性,但由于二极管结构上的不同,具体的伏安特性与PN结又有区别(见表1-1-3)。

表1-1-3二极管的伏安特性

主要内容

伏安特•性方程

K严-1)

伏安特•性曲线

]"s

口麻)J

80°C20°CJ亠

G——卜-

0%w

实际特性

正向特性

正向电压超过一定值'正向电流才从零随端电压按指数规律増大,此临界电压称为幵启电压U。

”一般硅管在0.5V左右,导通压隆0.6-0.8V,错管在0.1V左右,导通压降0.1-0.3V

反向特•性

当二极管加反向电压足够犬,反向电流为k,并保持基本恒定

反向击穿特性

反向电压过大将使_极管击穿7不冋型号_极管击穿电压差别很大,从几十伏到几千伏

温度对二极管伏

安特性的影响

环境温度升高时,二极管的正向特性将左移,反向特性曲线将下移'如二极管伏安特性曲线團中虚线所示

3二极管的主要参数

为描述二极管性能,常引用以下几个主要参数(见表1-1-4)。

表1-1-4二极管主要参数

要点

概念

最大整流电流If

—极管长朗运行允许通过的最大正向平均电流大小与PN结面积及外部散热条件等有关

最高反向工作电压Ur

二极管工作允许外扣的最大反向电压;超过则可能因反向击穿而损坏

反向电流Ir

二极管未击穿时的反向电、流。

Ir越小,单向导电性越好

最高工作频率&

二极管工作的上限截止频率,若超过此値,由于结电容的作用二极管将不能很好依现单向导电性

4二极管的等效电路

二极管的伏安特性具有非线性,这给二极管的应用和分析带来了一定的困难。

为了便于分析,常在一定的条件下,用线性原件构成的电路来模拟二极管的特性,并取代电路中的二极管,称为二极管的等效电路,也叫等效模型(见表1-1-5)。

表1-1-5二极管等效电路

模型名称

主要內容

理想二极管

优安特性和

等效电路

/

1

1

1

1

1

1!

2

U

特征

导通时正向压降为零,截止时反向电流为零,用空心的二极管

1、」r处<1、

恒压降模型

伏安特•性和

等效电路

1

i

1J/Z

C

J

%M

—UH-

特征

导通时正向压降为一个常量5,截止时反向电流为黑用理想二极管串联电压源Ug表示

二极管正向电压u大于Ug后I与U呈线性关系,斜率为l/rD>特征iD=AU/AI,载止时反向电流为零,用理想二极管串联电压'源

Ug和电阻fD表示

在Q点基础上外加徽小变化量,可以利用以Q点为切点的直特征线来近似撤小变化时的曲线,即将二极管等效成一个动态电阻

Id;Id—AUt;'Ain

5稳压二极管

稳压管在反向击穿时,在一定的电流范围内(或者说在一定的功率损耗范围内),端电压几乎不变,表现出稳压特性。

关于稳压二极管见表1-1-6。

表1-1-6稳压二极管

要点

主要內容

伏安特性

伏安特性團和等效电路

16

J阴极M阳极

厂O

\1

h.0

-4^1n

IT—一

特征

当外加反向电压大到一定值时,—极管袒击穿,击穿区曲线几乎平行于纽轴,这里体现稳压特性

主要

参数

稳定电压Uz

规定电济下稳压管的反向击穿电压

稳定电流殳

稳压管工作在稳压状态时的參考电流

颔定功耗PZM

等于稳定电压Uz与最大稳定电流1型的乘积

动态电阻Iz

工作在稳圧区时,端电压变化量与其电'流变化量之比,即r2=WAI2

温度系数tt

表示温度却变化1辽稳压值的变化量,即a=AU/AT

三、晶体三极管

1晶体管的结构

晶体管是由两个PN结组成的元器件,分为PNP和NPN两种类型,它的三端分别称为发射极e、基极b和集电极c。

2晶体管的电流放大作用

使晶体管工作在放大状态的外部条件是发射结正向偏置且集电结反向偏置。

晶体管的电流分配关系:

厶=a【C」C~E==(1+卩)】B

发射区中多数载流子由于扩散运动而大量注入基区,其中仅有很少部分与基区的多数载流子复合,形成基极电流,而大部分在集电结外电场作用下形成漂移电流ic,这里体现出iB对ic的控制作用。

3晶体管的共射特性曲线及其工作区(见表1-1-7)

表1-1-7晶体管的共射特性曲线及其工作区

主要內容

0.5VU

输入特性g=常数)

输入、输出

O

特性曲线

/饱和区

L

输出特性(i尸常数)

%

\\九大&

r

1:

J

7L-

0

/mce

截止区

截1卜区

岌射结电压小于幵启电压且集电结反向偏置对于共射集电踣,为u曲%且Uce>Ube

输出特性的工作区

放大区

发射结正向偏盖且集电结反向偏S对于共射集电路,为UBZ>Uoa且UceMUre

饱和区

发射结与集电结均处于正向偏置对于共射集电路7为UBE>U0X且%<11班

4晶体管的主要参数

在计算机辅助分析和设计中,根据晶体管的结构和特性,要用几十个参数全面描述。

这里只介绍近似分析中最主要的参数(见表1-1-8)。

表1-1-8晶体管的主要参数

分类

主妾內容

直流

参数

共射直流电流

放大系数方

共基直流电流放大倍数云

a«Zc/IE

极间反向电流

IcBO和IcEO

ICBO是发射极幵路时集电结的反向饱和电流,ICEO是基极幵踣时集电结与岌射结间的穿透电流,二者越小越好

交流参数

共射交流电'流放大系数P

打丘似分析中可认为

共基直流电流放犬倍数a

,近似分析中可认为aua

Uh隽気

特征频率fr

使共射电流放大系数的数值下降到1的信号频率

极限

参数

战大集电极耗散功率PCM

P砒丿知E于日日体管的温升,对于确疋型右的日日体管,Pom疋个确定的值,所以要确保安全工作,就要保证Pg>icUCE

取大集电极电流lew

葩在相当大范围内P值保持不变,当ic的数值大到一走:

程度P开始减小,使B明显•减小的ic即为lew

极间反向击穿电压

晶体管某一电极开路时,另外两个电极间所允许加的最高反向电压称为极间反向击勞电压,超过时管子会发生击穿现象

5温度对晶体管参数的影响

(1)温度对IcB。

的影响:

温度每升高10°CJcBO增大一倍。

(2)溫度对B的影响以25弋时测得的B值为基数,温度每升高1°C,0增加约(0.5~l)%o

(3)温度对发射结电压Ube的影响:

温度每升高1°C,Ube约减小2~2.5mV。

四、场效应管场效应管是利用输入回路的电场效应来控制输出回路电流的一种半导体器件,它仅靠半导体中的多数载流子导电,又称单极性晶体管。

1结型场效应管(见表1-1-9)

表1-1-9结型场效应管

壬要內容

*D

/预夹断轨迹人冲

1

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