2020年上海理工大学光学与电子技术基础考研复试核心题库之电子技术基础-模拟部分简答题精编

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一、2020年上海理工大学光学与电子技术基础考研复试核心题库之电子技术基础-模拟部分简答题精编

1．什么是PN结的击穿现象？击穿有哪两种？击穿是否意味着PN结坏了？为什么？

【答案】PN结的反向电压加到某一数值时，反向电流突然剧增，这种现象称为击穿现象。击穿有雪崩击穿和齐纳击穿两种，前者是载流子在强电场作用下高速运动，具有很大的动能，在与硅原子(或锗原子)碰撞时，将载流子打出来，新的载流子再作高速运动；与半导体原子碰撞时，仍会打出新的载流子，这样一变二、二变四……载流子大增，所以电流急剧增加。后者是在电场作用下，直接将载流子从半导体材料的原子中拉出来，使载流子增多，电流急剧增大。

击穿不一定损坏PN结，只要在电路中串入一个适当的限流电阻即可，使流过二极管的反向电流与反向电压的乘积不超过允许功率损耗，管子就不会损坏。

2．一阶移相滤波器的移相角最大可接近180o。

图

(1)试说明下图所示电路的振荡原理和振荡频率；

(2)当时，试说明和有何特点。

【答案】(1)振荡原理和振荡频率

由图可知，分别组成两级一阶移相滤波器，可以获得180°的相移，再加上反相器倒相，因此，如图所示电路满足相位平衡条件。

考虑到反馈网络(组成的放大器)的频率特性为，而和的传递函数为

令和)，则上式为

当，即时，上式为

因此，电路产生频率为的正弦振荡。

这个电路的优点是振荡频率调节方便，改变或都能实现调频。同时调频不影响增益幅值，因而调频引起的失真小。

(2)和间的特点

当时，电路输出的和相位差为90°,因而成为一种正交正弦振荡器。

3．场效应管与双极型三极管相比较具有哪些特点？

【答案】(1)场效应管是另一种半导体放大器件。在场效应管中只是多数载流子参与导电，故称为单极型三极管；而普通三极管参与导电的，既有多数载流子，又有少数载流子，故称为双极型三极管。由于少数载流子的浓度易受温度的影响，因此，在温度稳定性、低噪声等方面前者优于后者。

(2)双极型三极管是电流控制器件，通过控制基极电流到达控制输出电流的目的。因此，基极总有一定的电流，故三极管的输入电阻较低；场效应管是电压控制器件，其输出电流决定于栅、源极之间的电压，栅极基本上不取电流，因此，它的输入电阻很高，可达～。高输入电阻是场效应管的突出优点。

(3)场效应管的漏极和源极可以互换，耗尽型绝缘栅管的栅极电压可正可负，灵活性比双极型三极管的强。

(4)场效应管和三极管都可以用于放大或作可控开关，但场效应管还可以作为压控电阻使用，可以在微电流、低电压条件下工作，且便于集成,在大规模和超大规模集成电路中应用极为广泛。

4．二极管的双向限幅电路如图(a)所示。设为幅值大于直流电源值的正弦波，二极管为理想器件。试画出的波形。

图

【答案】该电路的输出波形，取决于二极管的工作状态，因此，本题的关键是确定二极管

分别由截止状态转变为导通状态时所需的输入电压值。

当为正半周时，若，二极管均截止，输出电压；若因正偏而导通，仍反偏截止。

当为负半周时，若，二极管均截止，输出电压；若正偏导通，截止，。

综上所述，可画出的波形如图(b)所示。

图

5．放大电路中为何会产生自激振荡？

【答案】放大电路在中频时是稳定的，但在高频工作状态下，有源器件的极间电容开始起作用并逐渐占主导作用。当电容C开始起作用后，RC网络对系统传递函数可引入极点和零点。传递函数中的零点和

极点都会引入随频率增加而增加的附加相位移。当相位移达到-180度时，总的相位移达到360度，正反馈形成。

在很低的频率时，若电路的级数较多后，级间的耦合电容可开始起作用，构成附加相移，最后达到自激振荡的条件。

6．如图所示电路中。

(1)为了能产生正弦波振荡，该电路中集成运放的两个输入端各应该是什么输入端？

(2)当这个电路能产生正弦波振荡时，它的振荡频率表达式如何？的温度系数为正还是负？

图

【答案】(1)电路中的L与C组成并联谐振回路，当时，其阻抗最大，呈纯电阻特性。由于该电路有两个反馈，从电路可见，这两个反馈必定有一个是正反馈，另一个是负反馈。LC并联谐振回路当时引入的反馈最弱，故它应该引入负反馈，以便使该电路对频率为的信号有最强的正反馈。故运放A的上面一个输入端应该是反相输入端，下面一个输入端为同相输入端。

(2)电路产生的正弦波频率为

为了使电路的输出电压幅度稳定，增大时引入的正反馈作用应该自行减弱，值应该增大，故

应该具有正的温度系数。

7．设某集成运放的开环频率响应的表达式为

其中，。

(1)若利用该运放组成一电阻性负反馈放大器，在要求相位裕度为时，问此放大器的最大环路增益有多少？

(2)用此运放组成电压跟随器，该跟随器能否稳定地工作？

【答案】(1)求环路增益。

其波特图如图所示。由于，因此，通过作一水平线，它与相位特性交于点，

然后通过点作垂线与幅频特性交于点。由图可知，对应的，因此，此时放大器的最大环路增益为