FCC Extra (2024–2028) — Questions 421–430

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E7F14. Which of the following would allow a digital signal processing filter to create a sharper filter response?

什么能让数字信号处理滤波器产生更尖锐的响应?

Explanation · 解析

抽头(阶)数越多,FIR 过渡带越窄、阻带越深,响应越锐;数据率影响带宽而非形状陡度。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:锐度靠“抽头数”,不是数据率。• 实际应用:设计陡截止 DSP 滤波。

E7G01. What is the typical output impedance of an op-amp?

运算放大器的典型输出阻抗是多少?

Explanation · 解析

理想运放输出阻抗近 0,实际 CMOS/双极运放输出阻抗也很低(几欧至数十欧),便于驱动负载。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:输出低阻、输入高阻是运放两大特征。• 实际应用:运放作缓冲、驱动。

E7G02. What is the frequency response of the circuit in E7-3 if a capacitor is added across the feedback resistor?

若图 E7-3 电路中反馈电阻两端并联电容,其频率响应如何?

Explanation · 解析

反馈电阻并联电容使高频增益下降(电容旁路反馈),构成反相低通有源滤波器。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:反馈支路并联电容→高频衰减→低通。• 实际应用:有源低通、噪声滤除。

E7G03. What is the typical input impedance of an op-amp?

运算放大器的典型输入阻抗是多少?

Explanation · 解析

理想运放输入阻抗无穷大,实际 MOS 输入级可达10^12 Ω 以上,双极型约 10^6–10^9 Ω。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:输入极高、输出极低。• 实际应用:高阻测量、缓冲。

E7G04. What is meant by the term “op-amp input offset voltage”?

运算放大器的“输入失调电压(input offset voltage)”指什么?

Explanation · 解析

输入失调电压为使输出恰为 0 所需加在两输入端间的微小差模电压,由内部不对称造成,是直流误差源。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:失调是“使输出为零的两输入端压差”,非任意端电位。• 实际应用:直流耦合放大需调零/选低失调运放。

E7G05. How can unwanted ringing and audio instability be prevented in an op-amp audio filter?

如何防止运放音频滤波器中出现有害振铃与音频不稳定?

Explanation · 解析

高增益高 Q 的多级有源滤波易自激/振铃,需限制每级增益与 Q(如用多反馈或状态变量结构并留余量)以保持稳定。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:增益和 Q 都要受限,高 Q 高增益易自激。• 实际应用:音频有源滤波、均衡器设计。

E7G06. What is the gain-bandwidth of an operational amplifier?

运算放大器的增益带宽积(gain-bandwidth)是什么?

Explanation · 解析

增益带宽积(GBW)为常数,等于开环增益降到1(0 dB)的频率;闭环带宽≈GBW/闭环增益。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:GBW 对应“开环增益=1”的频率。• 实际应用:按带宽选运放。

E7G07. What voltage gain can be expected from the circuit in Figure E7-3 when R1 is 10 ohms and RF is 470 ohms?

图 E7-3 中当 R1=10 欧姆、RF=470 欧姆时,期望的电压增益是多少?

Explanation · 解析

反相放大器增益=−RF/R1=−470/10=−47,绝对增益 47。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:反相增益=RF/R1(取绝对值),470/10=47。• 实际应用:反相放大级设计。

E7G08. How does the gain of an ideal operational amplifier vary with frequency?

理想运算放大器的增益随频率如何变化?

Explanation · 解析

理想运放开环增益为无限大且恒定,不随频率变化;实际运放增益随频率以 −20 dB/十倍频下降(单极点)。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:理想运放增益“恒定”,实际才随频率下降。• 实际应用:理想模型分析用,实际需看开环曲线。

E7G09. What will be the output voltage of the circuit shown in Figure E7-3 if R1 is 1,000 ohms, RF is 10,000 ohms, and 0.23 volts DC is applied to the input?

图 E7-3 中若 R1=1000 欧姆、RF=10000 欧姆、输入 0.23 伏直流,输出电压是多少?

Explanation · 解析

反相放大 Vout=−(RF/R1)×Vin=−(10000/1000)×0.23=−2.3 V。

Exam tips · 考试提示

• 易错点:反相故为负,增益 10 倍。• 实际应用:反相放大计算。