北京理工大学《光信息处理设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光信息处理设计》2023-2024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、在一个数字电路设计项目中，需要选择合适的逻辑门。以下哪种逻辑门的输出只取决于当前的输入？（）A.组合逻辑门B.时序逻辑门C.与门D.或门2、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为3V，周期为15ms，电容为0.2μF，电阻为150kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V3、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（）A.继电器B.接触器C.三极管D.二极管4、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器5、在一个数字系统中，需要对数据进行存储。以下哪种存储器件具有非易失性、可擦写的特点？（）A.静态随机存取存储器（SRAM）B.动态随机存取存储器（DRAM）C.只读存储器（ROM）D.闪存（Flash）6、一个数字系统使用ADC对一个缓慢变化的模拟信号进行采样，若ADC的转换时间较长，为了减少误差，应该采取什么措施？（）A.增加采样频率B.降低采样频率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC7、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=12V，基极电阻RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，三极管的β=50。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.20μAB.30μAC.40μAD.50μA8、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是9、在一个电子电路的故障诊断中，使用了万用表进行测量。以下哪个万用表功能对于检测电路故障最有用？（）A.电压测量B.电流测量C.电阻测量D.二极管测试10、在一个数字电路中，使用了译码器将3位二进制输入译码为8个输出信号。当输入为101时，以下哪个输出信号会为高电平（）A.第1个B.第3个C.第5个D.第7个11、在一个数字电路中，使用比较器对两个4位二进制数进行比较，若两个数相等，比较器的输出是什么电平？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.高阻态12、在电力系统的经济运行分析中，网损是一个重要的指标。降低网损可以提高电力系统的经济性。下列关于降低网损措施的描述，错误的是（）A.合理选择变压器的容量和台数B.增加输电线路的电阻C.优化电网的运行方式D.提高电力系统的功率因数13、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为5秒，当输入信号接通后，经过8秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（）A.时间继电器损坏B.电动机故障C.控制线路断路D.以上都有可能14、有一个环形线圈，半径为R，通有电流I。在圆心处的磁感应强度大小为：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R15、有一个数字电路用于检测输入的8位二进制数中相邻两位是否相同。当输入为10011001时，电路输出为0，表示相邻两位不完全相同。若输入变为11100111，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上都不对16、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和量化。以下哪种采样方式可以避免混叠现象？（）A.过采样B.欠采样C.随机采样D.等间隔采样17、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和变换。以下哪种算法通常被用于数字滤波？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.离散傅里叶变换D.齐次变换18、在一个电子设备的电源电路中，需要提供稳定的直流电压。以下哪种稳压电路具有较好的稳压性能？（）A.线性稳压电路B.开关稳压电路C.集成稳压电路D.以上都是19、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是20、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定21、在一个数字系统中，需要对数据进行编码和解码。以下哪种编码方式可以减少数据传输中的错误？（）A.重复编码B.奇偶校验编码C.格雷码编码D.汉明码编码22、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器23、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高24、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25、在一个工厂的配电室中，需要安装配电柜和开关柜。以下哪个标准不是配电柜和开关柜的设计和安装标准？（）A.GB7251.1B.GB50054C.GB50052D.GB50057二、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、在PLC编程中，常用的逻辑运算指令有哪些？A.与运算B.或运算C.非运算D.异或运算2、在电气控制系统中，电气互锁和机械互锁的区别主要体现在哪些方面？A.实现方式B.可靠性C.成本D.操作便捷性3、在工厂的电气设备选型中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的功能和性能B.设备的可靠性和维护性C.设备的成本和效益D.设备的安装和使用环境4、在电力系统的规划设计中，需要考虑以下哪些因素？（）A.负荷预测B.电源布局C.电网结构D.环境保护5、在电子系统的可靠性评估中，以下哪些方法是常用的？（）A.故障模式影响及危害性分析（FMECA）B.可靠性框图法C.蒙特卡罗模拟法D.故障树分析法（FTA）6、以下属于数字电路中的异步通信特点的有（）A.不需要统一的时钟B.传输效率较高C.实现相对简单D.可能存在数据丢失7、电气控制系统中，提高功率因数的方法有哪些？A.并联电容器B.采用同步电机C.合理选择电机容量D.减少轻载运行8、数字电路中的状态机编码方式包括（）A.二进制编码B.格雷码编码C.一位热码编码D.顺序编码9、以下关于电磁波的衰减，原因包括（）A.介质的吸收B.散射C.反射D.干涉10、在电力变压器的保护中，通常配置的保护有（）A.瓦斯保护B.纵差动保护C.过电流保护D.零序电流保护三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释运算放大器构成的减法运算电路的工作原理和计算输出电压。2、（本题5分）分析集成运放组成的比例运算电路、加法运算电路和减法运算电路的工作原理。3、（本题5分）解释数字电路中如何进行码制转换（如原码、反码、补码、格雷码）。4、（本题5分）阐述电力系统中的直流输电与交流输电的区别及各自的优缺点。5、（本题5分）分析电磁波在各向异性介质中的传播规律。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)