安徽大学《自动化专业概论》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《自动化专业概论》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W2、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出3、某数字电路设计用于判断一个4位二进制数是否能被3整除。当输入为1010时，电路输出为0，表示不能被3整除。现在输入变为1100，假设电路没有故障，那么输出应该是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误4、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的额定电压、额定电流等参数。以下哪个因素不是影响设备选型的主要因素？（）A.设备的使用环境B.设备的安装方式C.设备的品牌和价格D.设备的功能和性能5、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V6、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V7、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为2V和1V，对应的输入电阻均为10kΩ，反馈电阻为20kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V8、某数字系统采用8位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为-128到127，那么当输入为10011010时，其对应的十进制数值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.229、对于一个场效应管放大电路，若采用自偏压电路，为了稳定静态工作点，通常需要：（）A.增大源极电阻B.减小源极电阻C.增大漏极电阻D.减小漏极电阻10、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的顺序动作回路。PLC按照预设的程序依次控制多个电磁阀的通断，实现设备的顺序动作。若其中一个电磁阀出现卡阻，无法正常动作，会对整个顺序动作产生什么影响？（）A.该动作无法完成，后续动作正常B.该动作及后续动作均无法完成C.该动作延迟完成，后续动作正常D.系统报警，停止运行11、在一个数字电路中，使用555定时器构成一个多谐振荡器，若外接电阻和电容的值分别为10kΩ和0.1μF，那么其输出信号的频率大约是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz12、在一个集成运放构成的峰值检波电路中，若输入为正弦波信号，输出将得到：（）A.正弦波的峰值B.正弦波的平均值C.正弦波的有效值D.正弦波的频率13、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为1010。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为1。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.101114、假设在一个均匀磁场中，有一个边长为a的正方形闭合回路，通有电流I。若磁场随时间均匀增加，磁感应强度的变化率为dB/dt，则回路中产生的感应电动势大小为：（）A.a^2dB/dtB.2a^2dB/dtC.√2a^2dB/dtD.4a^2dB/dt15、已知一个数字系统的时钟频率为200MHz，若要通过一个计数器产生一个周期为10μs的方波信号，计数器的模值应该是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.200000016、某电气控制系统中，使用了交流接触器来控制电机的启动和停止。交流接触器的工作原理是通过电磁吸合来接通或断开电路。在选择交流接触器时，需要考虑其额定电流、额定电压、操作频率等参数。以下关于交流接触器选择的描述，正确的是（）A.额定电流应略小于电机的工作电流B.额定电压应等于电源电压C.操作频率越高越好D.不需要考虑接触器的安装方式17、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率18、在电动力学中，考虑一个无限长直导线，通有恒定电流。已知在距离导线为r处的磁感应强度为B，若电流增大为原来的2倍，同时距离导线增大为原来的3倍，此时该处的磁感应强度变为：（）A.2B/9B.2B/3C.6BD.9B/219、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对20、在一个电气控制系统中，有一个由电容和电感组成的串联谐振电路。当电源频率等于谐振频率时，电路中的电流会如何变化？（）A.达到最大值B.达到最小值C.不变D.先增大后减小21、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=80，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=12V，发射极电阻RE=1kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.10ΩB.20ΩC.50ΩD.100Ω22、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（）A.温度传感器B.压力传感器C.颜色传感器D.声音传感器23、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低24、在一个电子设备的通信系统中，需要提高信号的传输速率。以下哪个技术可以有效地提高信号传输速率？（）A.编码技术B.调制技术C.复用技术D.以上都是25、在一个电气设备的控制系统中，需要对电机的转速进行反馈控制。常用的转速传感器有光电编码器、霍尔传感器等。光电编码器精度高，但对安装要求严格；霍尔传感器安装方便，但精度相对较低。以下关于转速传感器选择的说法，正确的是（）A.精度要求高时应选择霍尔传感器B.安装空间有限时应选择光电编码器C.考虑成本时应优先选择光电编码器D.根据具体应用需求综合考虑选择二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号2、在模拟电路的PCB设计中，以下哪些原则是需要遵循的？（）A.合理布局B.良好的接地C.减小信号回路面积D.采用多层板3、以下关于电磁波的辐射场，说法合理的有（）A.由加速运动的电荷产生B.具有方向性C.强度与距离的平方成反比D.是横电磁波4、在放大器的频率特性测量中，以下哪些方法可以使用？（）A.点频法B.扫频法C.白噪声法D.正弦波法5、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计6、在RC振荡器中，以下哪些因素会影响振荡频率？（）A.电阻值B.电容值C.放大器的增益D.电源电压7、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（）A.建立时间B.保持时间C.传播延迟D.时钟偏移8、对于组合逻辑电路，以下说法正确的有（）A.输出仅取决于当前的输入B.不存在反馈回路C.可以用逻辑表达式、真值表和电路图等方式描述D.可能存在竞争冒险现象9、在电力系统的绝缘配合中，需要考虑的因素有（）A.过电压的大小和类型B.设备的绝缘水平C.成本和效益D.环境条件10、对于数字电路中的乘法器，以下哪些说法是正确的？（）A.可以实现两个数的乘法运算B.有硬件乘法器和软件乘法器之分C.运算速度对系统性能有重要影响D.通常采用移位相加的方法实现三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）讲解如何设计一个数字电压表。2、（本题5分）阐述直流电动机调速的方法及原理。3、（本题5分）探讨桥式整流电路中二极管的选择和参数计算。4、（本题5分）分析图中所示的PLA编程阵列，写出其实现的逻辑函数。5、（本题5分）阐述电气控制系统中冗余设计的概念和实现方式。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某地区的水电站在运行过程中，发现水轮机的效率下降。请分析可能的原因，如水头损失、水流紊乱、水