西科大模电试题及答案

西科大模电试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题2分，共10分）

1.下列关于正弦波振荡器的说法，正确的是：

A.只需要提供一个正反馈路径

B.需要提供一个正反馈路径和一个负反馈路径

C.只需要提供一个负反馈路径

D.不需要提供反馈路径

2.在交流电路中，下列哪个元件是储存能量的？

A.电阻

B.电感

C.电容

D.电流

3.下列哪个电路可以实现信号的放大？

A.线性放大器

B.开环放大器

C.闭环放大器

D.以上都可以

4.下列哪个参数表示电路的功率？

A.电压

B.电流

C.电阻

D.功率

5.在交流电路中，下列哪个元件的阻抗随着频率的增加而增加？

A.电阻

B.电感

C.电容

D.电流

二、填空题（每题2分，共10分）

1.交流电路中，电压和电流的有效值是指__________。

2.在正弦波振荡器中，反馈网络的相位差应为__________。

3.在放大电路中，晶体管的__________决定了放大倍数。

4.在交流电路中，电阻、电感和电容的阻抗分别为__________。

5.在放大电路中，输入信号和输出信号之间的相位差称为__________。

三、计算题（每题10分，共30分）

1.电路如题图所示，已知电源电压为10V，电阻R1=10kΩ，R2=20kΩ，求电路的输入电阻和输出电阻。

2.电路如题图所示，已知晶体管的β=100，静态工作点Ic=1mA，求晶体管的基极电流Ib和集电极电压Vc。

3.电路如题图所示，已知交流电源电压为10V（有效值），电阻R1=10kΩ，R2=20kΩ，电容C=0.01μF，求电路的谐振频率。

四、简答题（每题5分，共10分）

1.简述放大电路中晶体管的工作原理。

2.简述正弦波振荡器的基本组成及其工作原理。

五、应用题（每题10分，共20分）

1.电路如题图所示，已知晶体管的β=100，静态工作点Ic=2mA，电源电压为15V，求晶体管的基极电阻Rb和集电极电阻Rc。

2.电路如题图所示，已知正弦波振荡器的谐振频率为1MHz，电容C=0.01μF，求振荡器的反馈电阻Rf。

六、论述题（15分）

论述放大电路中晶体管的偏置电路对电路性能的影响，并说明如何通过调整偏置电路来改善电路的性能。

试卷答案如下：

一、选择题答案及解析思路：

1.B.需要提供一个正反馈路径和一个负反馈路径

解析思路：正弦波振荡器需要正反馈来维持振荡，同时负反馈可以稳定振荡幅度，防止电路不稳定。

2.B.电感

解析思路：电感元件在交流电路中可以储存能量，表现为电场能的积累。

3.A.线性放大器

解析思路：线性放大器可以放大信号，而开环放大器和闭环放大器通常指的是放大器的不同工作状态。

4.D.功率

解析思路：功率是电路中能量转换的速率，表示电流和电压的乘积。

5.B.电感

解析思路：电感的阻抗（感抗）随频率增加而增加，这是因为电感对高频信号的阻碍作用更大。

二、填空题答案及解析思路：

1.交流电路中，电压和电流的有效值是指均方根值。

解析思路：有效值是交流电压或电流的等效直流值，使得交流电在热效应上等效于直流电。

2.在正弦波振荡器中，反馈网络的相位差应为180°。

解析思路：为了使振荡器稳定工作，反馈网络的相位差需要与输入信号的相位差互补，即180°。

3.在放大电路中，晶体管的基极电流Ib决定了放大倍数。

解析思路：放大倍数与晶体管的电流增益β和基极电流Ib有关，βIb决定了集电极电流Ic，进而影响放大倍数。

4.在交流电路中，电阻、电感和电容的阻抗分别为R、ωL和1/ωC。

解析思路：电阻的阻抗是其本身，电感的阻抗与频率ω成正比，电容的阻抗与频率ω成反比。

5.在放大电路中，输入信号和输出信号之间的相位差称为相位差。

解析思路：相位差是描述两个同频率正弦波之间相位关系的一个量。

三、计算题答案及解析思路：

1.输入电阻Ri=(R1||R2)=(10kΩ||20kΩ)=13.33kΩ

输出电阻Ro=R2=20kΩ

解析思路：输入电阻是等效到输入端的电阻，输出电阻是等效到输出端的电阻。

2.Ib=Ic/β=1mA/100=10μA

Vc=Vcc-Ic*Rc=15V-1mA*20kΩ=5V

解析思路：利用晶体管的β值和静态工作点Ic来计算基极电流Ib，然后根据电源电压Vcc和集电极电阻Rc来计算集电极电压Vc。

3.f=1/(2π√(LC))=1/(2π√(0.01μF*10kΩ))≈1MHz

解析思路：利用谐振频率的公式f=1/(2π√(LC))来计算电路的谐振频率。

四、简答题答案及解析思路：

1.晶体管的工作原理是通过基极电流Ib控制集电极电流Ic，从而放大输入信号。

解析思路：晶体管通过其内部结构实现电流的放大，基极电流的变化会引起集电极电流的相应变化。

2.正弦波振荡器的基本组成包括放大器、反馈网络和选频网络。工作原理是通过放大器放大信号，反馈网络将放大后的信号部分反馈到放大器的输入端，选频网络确保反馈信号的频率与放大器的频率相同，从而形成正反馈，维持振荡。

五、应用题答案及解析思路：

1.Rb=(Vcc-Vbe)/Ib=(15V-0.7V)/10μA=1.43MΩ

Rc=Vcc/Ic=15V/2mA=7.5kΩ

解析思路：利用基极电压Vbe和电源电压Vcc来计算基极电阻Rb，然后根据电源电压Vcc和集电极电流Ic来计算集电极电阻Rc。

2.Rf=(Vcc-Vbe)/Ib=(15V-0.7V)/(Ic/β)=0.7kΩ

解析思路：利用电源电压Vcc、基极电压Vbe和晶体管的β值来计算反馈电阻Rf。

六、论述题答案及解析思路：

放大电路中晶体管的偏置电路对电路性能的影响主要体现在以下方面：

-偏置电路决定了晶体管的静态工作点，静态工作点不合适会导致放大倍数不稳定或无法正常工作。

-偏置电路的电阻值影响晶体管的基极电流和集电极电流，进而影响放大倍数和电路的线性度