河南师范大学《半导体器件》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《半导体器件》2021-2022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30个小题，每小题1分，共30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、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，分别代表三位二进制数的各个位。该电路的功能是判断这个二进制数是否为奇数，如果是奇数则输出1，否则输出0。当输入X=1，Y=0，Z=1时，电路的输出应该是（）A.1B.0C.取决于其他因素D.无法判断2、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出3、电气控制系统中，常常会出现电磁干扰的问题。电磁干扰可能会导致控制信号失真、设备误动作等。为了减少电磁干扰的影响，可以采取多种措施，如屏蔽、滤波、接地等。以下关于电磁干扰抑制措施的描述，错误的是（）A.屏蔽可以完全消除电磁干扰B.滤波能够去除特定频率的干扰信号C.良好的接地有助于提高系统的抗干扰能力D.综合使用多种措施可以更有效地抑制电磁干扰4、有一个基于JK触发器设计的时序逻辑电路，初始状态为0。在连续的三个时钟脉冲作用下，输入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三个时钟脉冲上升沿过后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对5、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器6、在一个集成运放构成的求和运算电路中，若有三个输入信号分别为1V、2V和3V，电阻均相等，则输出电压为：（）A.-6VB.6VC.-1VD.1V7、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（）A.适用于测量高温物体的温度B.测量精度不受环境温度影响C.对被测物体的表面状态不敏感D.可以实现远距离测量8、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9、某电气控制系统用于控制一个自动化生产线的输送装置，输送装置的速度通过变频器调节。在运行过程中，变频器显示过流故障，可能的原因是？（）A.电机短路B.负载过大C.变频器参数设置错误D.以上都有可能10、在一个有源滤波电路中，截止频率为500Hz，通带增益为3，若采用一阶高通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.0.637μF，530.5ΩB.0.637μF，1061ΩC.1.274μF，530.5ΩD.1.274μF，1061Ω11、某电气控制系统用于控制一个电镀生产线，其中有一个整流电路。若整流二极管击穿短路，会对电路产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电流增大D.电源短路12、某电气控制系统用于控制一台数控机床，机床的X轴和Y轴由两个伺服电机驱动。在加工过程中，X轴的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.电机故障B.编码器故障C.机械传动部件松动D.以上都有可能13、在一个电气控制系统中，使用了一个稳压电源为电路提供稳定的直流电压。若输入电源电压波动较大，而输出电压基本不变，可能是稳压电源中的哪个元件起到了关键作用？（）A.调整管B.比较放大器C.取样电路D.基准电压源14、在一个集成运放构成的方波发生电路中，若要改变方波的占空比，可以通过调整：（）A.电容的充电和放电电阻B.运放的电源电压C.输入电压D.反馈电阻15、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=18V，基极电阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，三极管的β=80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA16、某反馈放大电路，其开环增益为500，反馈系数为0.01。若要使闭环增益稳定在50，请问此反馈属于何种类型，且反馈深度约为多少？（）A.电压串联负反馈，11B.电压串联负反馈，10C.电流并联负反馈，11D.电流并联负反馈，1017、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样18、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W19、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述）（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V20、对于一个RC桥式正弦波振荡电路，已知R=10kΩ，C=0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（）A.1/3B.1/2C.3D.221、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度22、对于一个功率放大电路，在输出功率相同的情况下，乙类功放的效率比甲类功放：（）A.低B.高C.相同D.无法确定23、在一个由TTL门电路组成的数字系统中，若电源电压为5V，高电平的典型值为3.6V，低电平的典型值为0.3V。当输入电压为2V时，该输入被视为？（）A.高电平B.低电平C.不确定电平D.无效电平24、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行预警和报警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.剩余电流B.温度C.电压D.烟雾浓度25、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的刷新率。以下哪种方法可以实现显示屏刷新率的调节？（）A.改变时钟频率B.改变显示屏的分辨率C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是26、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能27、某电气控制系统用于控制一个风机的调速，采用了液力耦合器进行调速。若液力耦合器的工作油温度过高，会对调速效果产生什么影响？（）A.调速范围变小B.调速精度降低C.无法调速D.以上都有可能28、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能29、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（）A.转速与脉冲频率成正比B.不适合高速连续运转C.过载能力强，可承受较大负载D.一般需要专门的驱动电路30、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（）A.使用散热片B.优化电路布局C.降低电路工作温度D.提高电路的工作效率二、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、在集成运放的调零电路中，以下哪些方法可以实现调零？（）A.外接调零电位器B.内部调零电路C.改变输入信号的幅度D.更换集成运放2、交流调速系统中，矢量控制的基本思想是什么？A.等效直流电机控制B.坐标变换C.磁场定向D.转矩直接控制3、以下哪些是电气控制系统中的控制方式？A.手动控制B.自动控制C.半自动控制D.远程控制4、以下电力电子器件中，可用于直流变换的有（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）C.电力场效应管（MOSFET）D.门极可关断晶闸管（GTO）5、对于模拟信号的数字化，以下哪些步骤是必要的？（）A.采样B.量化C.编码D.压缩6、在大规模集成电路（VLSI）设计中，以下哪些设计方法是常用的？（）A.自顶向下设计B.自底向上设计C.基于IP核的设计D.软硬件协同设计7、以下关于电磁波在介质中传播的描述，正确的有（）A.电磁波的频率不变B.电磁波的波长会发生变化C.电磁波的速度会降低D.电磁波的能量会衰减8、以下哪些是数字电路中常见的时序逻辑电路模型？（）A.米利型B.摩尔型C.杰弗逊型D.亚当斯型9、对于数字电路中的三态门，以下哪些描述是准确的？（）A.有高电平、低电平、高阻态三种输出状态B.常用于总线传输C.可以实现多个设备的连接D.控制端决定输出状态10、在电子电路的信号完整性分析中，以下哪些问题是需要关注的？（）A.反射B.串扰C.地弹D.电源噪声三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细解释运算放大器组成的同相比例放大电路的工作原理及特点。2、（本题5分）简述电磁波在超材料中的应用。3、（本题5分）简述电气控制系统中云计算在电气控制中的应用前景。4、（本题5分）分析功率放大电路中的交越失真及其消除方法。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个水电站的调速系统在机组并网时出现不稳定现象，影响了电能质量和电网的安全运行。请分析可能造成调速系统不稳定的原因，如液压系统故障、电气控制参数不当、机械传动部件磨损、测速装置误差等，并说明如