湖南科技学院《现代数字系统设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《现代数字系统设计》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35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、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS2、在一个由集成运放构成的同相比例运算电路中，若反馈电阻短路，此时电路将变成：（）A.反相比例运算电路B.电压跟随器C.加法运算电路D.减法运算电路3、一个数字电路的功能是检测输入的8位二进制数中1的个数是否为偶数。当输入为01010100时，电路输出为1，表示1的个数为偶数。现在输入变为10011001，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对4、一个电气控制系统中，使用了一台自耦变压器进行降压启动。自耦变压器的抽头比为60%，电动机的额定电压为380V，启动时加在电动机上的电压是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V5、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（）A.时间序列分析法B.回归分析法C.神经网络法D.随机抽样法6、已知一个数字电路的逻辑函数为F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB7、一个共源极放大电路，其输入电阻约为1MΩ，输出电阻约为10kΩ，电压增益约为10。若输入信号源的内阻为500kΩ，负载电阻为5kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.1B.2C.5D.88、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态A、B、C，输入信号为X。当处于状态A且X=0时，转换到状态B；处于状态B且X=1时，转换到状态C；处于状态C且X=0时，转换回状态A。若当前状态为A，输入X依次为0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A9、在一个数字电路中，使用编码器对10个输入信号进行编码，若采用8421BCD码编码，那么输出的编码长度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位10、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.27V11、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.50012、一个共集电极放大电路，其输入电阻约为1kΩ，输出电阻约为100Ω，电压增益约为0.99。若输入信号源的内阻为500Ω，负载电阻为1kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.5B.0.9C.0.95D.0.9913、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路14、一个4位的并行加法器，若输入为1010和0101，那么其进位输出C4是多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为115、电气控制系统中，为了实现电机的软启动，可以采用晶闸管调压电路。晶闸管调压电路通过改变晶闸管的导通角来调节输出电压，从而实现电机的平滑启动。以下关于晶闸管调压电路的描述，错误的是（）A.启动电流小，对电网冲击小B.可以实现无极调速C.功率因数低，谐波含量大D.适用于大容量电机的启动16、在一个基于CMOS工艺的数字电路中，其输入输出电平与TTL电平兼容。若CMOS电路的输出高电平为4.5V，低电平为0.5V，那么它连接到TTL电路时是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有时能工作有时不能D.取决于具体电路17、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗18、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行敷设和安装。以下哪种敷设方式是最常用的？（）A.直埋敷设B.电缆桥架敷设C.电缆沟敷设D.以上都是19、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素20、电气控制系统中，常常使用传感器来检测物理量，并将其转换为电信号。不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围。例如，压力传感器用于测量压力，位移传感器用于测量位移，速度传感器用于测量速度。以下关于传感器选择的考虑因素，错误的是（）A.测量范围和精度要求B.传感器的输出信号类型C.传感器的安装方式和尺寸D.传感器的价格越高越好21、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和报警。以下哪个设备不属于电气火灾监控系统的设备？（）A.剩余电流互感器B.温度传感器C.烟雾报警器D.电压表22、一个共源极放大电路，输入电阻约为2MΩ，输出电阻约为20kΩ，电压增益约为15。若输入信号源内阻为1MΩ，负载电阻为10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.3B.5C.7.5D.1023、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向24、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知当输入信号A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为0。现在保持A和D不变，将B改为1，C改为0，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断25、在一个由触发器和逻辑门组成的时序电路中，若触发器的时钟信号存在抖动，可能会对电路的工作产生什么影响？（）A.输出不稳定B.功能错误C.速度下降D.以上都有可能26、在电动力学中，一个电流元Idl在空间某点产生的磁感应强度dB与电流元的关系为：（）A.dB与Idl成正比，与距离的平方成反比B.dB与Idl成正比，与距离成正比C.dB与Idl成正比，与距离成反比D.dB与Idl成反比，与距离成正比27、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小28、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.100Ω29、在一个电气控制系统中，使用了一台软启动器来启动电动机。软启动器可以逐渐增加电动机的电压，从而减小启动电流。如果软启动器的参数设置不正确，可能会导致什么后果？（）A.电动机启动缓慢B.电动机无法启动C.启动电流过大D.以上都有可能30、在一个电力系统中，需要对电力设备进行预防性试验。以下哪种试验不属于预防性试验？（）A.交接试验B.大修试验C.故障诊断试验D.定期试验31、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为100:5，测量仪表显示的电流为2A，实际电流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A32、在一个远距离电力传输线路中，为了提高传输效率和减少线路损耗，通常会采用高压输电。在这个过程中，以下哪个因素对传输效率的影响最大？（）A.导线的电阻B.导线的电感C.导线的电容D.环境温度33、在一个电力系统中，需要对无功功率进行补偿。以下哪种设备可以用于无功功率补偿？（）A.电容器B.电抗器C.变压器D.发电机34、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-5V变化到5V，参考电压为0V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-2.5VB.0VC.2.5VD.5V35、电气控制系统中，经常会遇到干扰问题。干扰源可能来自电源、空间电磁场、接地等。为了减少干扰对系统的影响，可以采取隔离措施，如光电隔离、磁隔离等。以下关于隔离措施的描述，错误的是（）A.光电隔离可以有效阻断电信号的传输B.磁隔离适用于高频信号的隔离C.隔离措施会增加系统的成本和复杂性D.隔离后系统的抗干扰能力一定能得到显著提高二、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、电气控制线路中，减少触头电弧的方法有哪些？A.采用灭弧装置B.增大触头开距C.提高触头分断速度D.采用多断口触头2、在电子电路的静电防护（ESD）设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.使用静电保护器件B.良好的接地设计C.增加绝缘材料D.控制环境湿度3、在差分放大器的共模抑制比计算中，以下哪些因素是相关的？（）A.差模增益B.共模增益C.输入电阻D.输出电阻4、对于数字电路中的数字滤波器，以下描述正确的是（）A.可以对数字信号进行滤波处理B.分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器C.可以用硬件或软件实现D.常用于信号处理领域5、以下关于电磁波的干涉和衍射现象，正确的是（）A.干涉是波的叠加B.衍射是波绕过障碍物C.都与波的波长有关D.都只发生在相干波源的情况下6、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（）A.时钟频率B.时钟抖动C.时钟相位D.时钟同步7、在晶闸管的触发电路中，以下哪些要求是需要满足的？（）A.足够的触发功率B.触发脉冲的宽度和幅度C.与主电路的同步D.触发脉冲的频率8、以下关于电磁波的量子特性，表述准确的有（）A.电磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解释了光电效应D.与经典电动力学矛盾试题正确的有（）A.存在截止频率B.模式多样C.传播特性与波导尺寸有关D.能量不会损耗9、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向10、数字电路中的编码器可以实现（）A.将输入的高、低电平编码为特定的二进制代码B.对多个输入信号进行优先级排序编码C.减少输入信号的数量D.提高信号传输的效率三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述电磁波的群速度和相速度的概念及关系。2、（本题5分）讲解如何设计一个简单的数字时钟电路。3、（本题5分）描述PLA（可编程逻辑阵列）和PAL（可编程阵列逻辑）的工