模拟电子技术考研中的核心考点深度解析

模拟电子技术作为考研专业课中的重要组成部分，考察考生对基础理论的掌握程度和实际应用能力。该科目涉及晶体管工作原理、放大电路设计、滤波器分析等多个模块，要求考生不仅理解概念，更要能灵活运用。历年真题中常出现关于差分放大器、运算放大器应用等复杂问题，考生需通过系统复习和大量练习来提升解题技巧。本文将针对模电考试中的高频疑问进行详细解答，帮助考生理清思路，突破重难点。

1. 如何理解共射极放大电路的电压放大倍数公式？

共射极放大电路的电压放大倍数公式是考研模电中的基础考点，通常表示为Av=-βRc/rl，其中β是晶体管的电流放大系数，Rc是集电极电阻，rl是晶体管输出电阻。要理解这个公式，首先要明白三个关键因素的作用：

• 负号表示输出信号与输入信号反相，这是由于晶体管输入特性曲线的对称性决定的
• β值直接影响放大能力，但超过一定范围后增加β对Av影响不大，因为输入电阻rl也会随之减小
• 实际电路中还需考虑负载电阻RL的影响，此时Av=-β(Rc//RL)/rl，分母中的rl要考虑发射极电阻Re的影响

在解题时，考生常忽略温度对β值的影响，实际上温度升高会导致β增大，进而使Av增加。当Rc远大于rl时，公式可简化为Av≈-βRc/rl，这种近似在分压偏置电路中常用。值得注意的是，当输入信号过大时，晶体管可能进入饱和区，此时Av会显著下降。因此，设计放大电路时要合理选择静态工作点，确保动态范围足够大。通过分析不同参数对Av的影响，考生可以更深入理解放大电路的工作原理，为后续复杂电路分析打下基础。

2. 差分放大电路如何实现共模抑制？

差分放大电路的核心优势在于共模抑制能力，这是模电考试中的重点内容。其工作原理基于两个对称的晶体管，当共模电压（相同方向输入）施加时，理想情况下输出为零。实际电路中，通过以下机制实现共模抑制：

• 电路对称性：理想差分对中，两个晶体管的参数完全相同，确保在共模输入时输出电压抵消
• 共模抑制比CMRR：衡量电路抑制共模信号的能力，理想情况下为无穷大，实际中受晶体管参数失配影响
• 发射极公共电阻Re：对共模电流有负反馈作用，Re越大，共模抑制越强，但会降低差模增益

考生常困惑的问题是：为什么增加Re会提高CMRR？这可以从交流通路分析，共模信号在Re上产生压降，相当于给每个晶体管增加了等效发射极电阻，根据小信号模型，这会增大输入电阻，从而增强共模负反馈。但值得注意的是，Re过大可能导致静态工作点电流过小，影响差模增益。因此，实际电路中常采用恒流源代替Re，既保持高共模抑制，又提高差模增益。解题时，考生还需掌握CMRR的频率特性，由于晶体管密勒效应，高频时CMRR会下降。通过分析共模电压传输路径，考生可以理解差分电路的精髓，为后续集成运放分析做铺垫。

3. 运算放大器在负反馈电路中如何满足理想条件？

运算放大器在负反馈电路中的应用是模电考试的高频考点，其理想条件是考生必须掌握的核心知识。理想运放具有三个关键特性，这些特性使得复杂电路分析变得简单：

• 无穷大开环增益Ao：实际运放Ao约为105，但在负反馈深度足够时，闭环增益主要由外部电阻决定
• 零输入失调电压：理想运放输入端电压为零，实际中需考虑失调电压带来的误差
• 无穷大输入电阻和零输出电阻：确保信号源和负载间无功率交换，简化增益计算

在分析反相比例运算电路时，考生常忽略运放带宽限制，实际上高频时闭环增益会下降。例如，当输入信号频率接近运放-3dB带宽时，实际增益会低于理想值。运放输入偏置电流也会引入误差，特别是在高阻抗电路中。解题时，考生需要掌握"虚短"和"虚断"的概念，但要注意这些概念是基于理想模型的近似，实际电路中需考虑运放参数的非理想特性。例如，当输入差分电压过大时，运放可能进入饱和区，此时输出不再与输入成线性关系。通过理解理想条件背后的物理意义，考生可以更准确地分析实际电路，为后续专业课程打下基础。