北京工业大学《半导体器件原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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RC桥式正弦波振荡电路，已知R=20kΩ，C=0.02μF，若要保证起振，放大器的电压增益至少应为多少？（）A.1/3B.1/2C.3D.22、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V3、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4、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±15V，负载电阻为12Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W5、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V6、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑7、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响8、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=80，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=12V，发射极电阻RE=2kΩ。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.20ΩB.25ΩC.50ΩD.100Ω9、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（）A.计数错误B.电路损坏C.性能下降D.以上都有可能10、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011111、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较好的性能？（）A.共射极放大器和低通滤波器B.共基极放大器和高通滤波器C.共集电极放大器和带通滤波器D.差分放大器和带阻滤波器12、假设一个电磁波在真空中传播，其频率为10^9Hz，则该电磁波的波长为：（）A.0.3mB.3mC.30mD.300m13、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路14、某工厂的电气控制系统中，有一组并联的交流接触器，用于控制多个大功率设备的启停。其中一个接触器频繁吸合和释放，而其他接触器工作正常。可能导致该接触器异常的原因是？（）A.控制电压不稳定B.接触器线圈短路C.负载过大D.以上都有可能15、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在PLC通信网络中，常见的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太网通信C.现场总线通信D.无线通信2、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC3、以下关于数字电路中的ADC（模数转换器）的采样定理，正确的是（）A.采样频率必须大于信号最高频率的两倍B.保证能无失真地恢复原始信号C.是ADC设计的重要依据D.决定了ADC的性能4、对于可编程逻辑控制器（PLC），以下哪些特点是其具备的？（）A.可靠性高B.编程简单C.通用性强D.功能强大5、在电力电子设备的控制中，以下哪些技术可以实现精确的控制？（）A.数字信号处理技术B.模糊控制技术C.神经网络控制技术D.传统的PID控制技术6、在电力系统的稳定性分析中，以下哪些方法可以用于提高系统的稳定性？（）A.安装电力系统稳定器B.优化发电机的励磁系统C.采用灵活交流输电技术D.增加系统的备用容量7、在电力电子设备中，以下哪些因素会影响设备的可靠性？（）A.温度B.湿度C.电磁干扰D.过电压和过电流8、在电力系统潮流计算中，需要考虑的参数有（）A.节点注入功率B.线路阻抗C.变压器变比D.节点电压幅值和相位9、对于一个RC高通滤波器，以下哪些参数会影响其截止频率？（）A.电阻值B.电容值C.输入信号的频率D.输出信号的幅度10、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁辐射的增强（）A.同步辐射B.阵列天线C.谐振腔D.无序散射11、对于电动力学中的磁滞现象，以下表述准确的有（）A.与磁化历史有关B.导致磁场和磁感应强度的非线性关系C.存在磁滞回线D.只在软磁材料中出现12、对于放大器的频率响应，以下哪些概念是重要的？（）A.通频带B.截止频率C.增益带宽积D.相位裕度13、在研究电磁场的能量和动量时，以下哪些结论是正确的（）A.电磁场具有能量和动量B.能量和动量守恒C.与电磁波的传播有关D.与电荷和电流无关14、电力系统中的负荷建模方法包括（）A.统计综合法B.总体测辨法C.故障仿真法D.人工智能法15、在电力电子变换器中，以下哪些控制方法可以实现输出电压的稳定？（）A.脉冲宽度调制（PWM）B.频率调制C.电压反馈控制D.电流反馈控制三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于场效应管的放大电路，并计算其性能参数。2、（本题5分）分析共基极放大电路的特点和应用场景。3、（本题5分）推导真空中电磁波的波动方程。4、（本题5分）简述电气控制电路图的绘制原则和方法。5、（本题5分）设计一个滞回比较器，并计算其阈值电压和回差电压。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个电力系统中，继电保护装置的正确动作对于保障电网安全至关重要。请分析继电保护的原理和配置原则，探讨影响继电保护可靠性的因素，如整定值计算误差、保护装置老化等，并研究提高继电保护可靠性的方法和技术。2、（本题10分）某变电站的电容器组在运行过程中出现了谐波放大现象。请