湖南文理学院《数字集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字集成电路设计》2023-2024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、有一个8位的逐次逼近型A/D转换器，输入模拟电压范围为0-5V，若当前转换得到的数字量为10010101，那么对应的模拟电压大约是多少？（）A.2.93VB.3.15VC.3.56VD.2.58V2、在一个数字系统中，使用锁存器来存储数据，若锁存器的使能信号在数据变化期间发生跳变，可能会导致什么问题？（）A.数据丢失B.数据错误C.电路故障D.以上都有可能3、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（）A.水池无法充满B.水泵空转C.污水溢出D.设备停机4、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.2500μS5、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和放大。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.加法器和比较器B.计数器和译码器C.滤波器和放大器D.编码器和解码器6、在一个场效应管放大电路中，若采用自给偏压电路，以下关于其特点的描述，错误的是：（）A.适用于增强型场效应管B.电路结构简单C.输入电阻较高D.稳定性较好7、在一个数字电路中，使用了数据选择器从4个输入数据中选择一个输出。控制信号为2位二进制数，当控制信号为10时，选择的输入数据应该是（）A.第1个B.第2个C.第3个D.第4个8、有一个电偶极子，电偶极矩为p，位于均匀外电场E中。电偶极子所受的力矩大小为：（）A.p×EB.p·EC.|p×E|D.|p·E|9、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度P与电场强度E的关系为P=ε0χeE，其中χe为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数εr为：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe10、考虑一个半径为R的均匀带电球体，电荷体密度为ρ。若将球体的半径增大为原来的2倍，同时电荷体密度减小为原来的一半，球体外一点距离球心为r处的电场强度变为：（）A.E/2B.2EC.E/4D.4E11、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定12、一个电气控制系统中，有一个由接触器和按钮组成的电动机点动控制电路。当按下按钮时，电动机转动，但松开按钮后，电动机立即停止。若要实现电动机的连续运行，需要添加什么元件？（）A.时间继电器B.中间继电器C.自锁触点D.热继电器13、在一个数字电路中，使用4选1数据选择器实现逻辑函数F=AB+BC。已知数据选择器的输入为I0到I3，选择控制端为S1和S0，那么应该如何连接输入和控制端才能实现该函数？（）A.具体连接方式较为复杂B.连接方式取决于其他因素C.按照特定规律连接D.无法通过该数据选择器实现14、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制15、一个数字电路的功能是判断输入的6位二进制数中0的个数是否大于3。当输入为100100时，电路输出为1，表示0的个数大于3。现在输入变为011011，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对16、某数字电路用于将4位格雷码转换为二进制数。当输入的格雷码为1010时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.111017、某电气控制系统中，有一个由运算放大器组成的比较器电路。当输入信号超过设定阈值时，输出电平发生翻转。若运算放大器的供电电压不稳定，会对比较结果产生什么影响？（）A.比较结果提前翻转B.比较结果延迟翻转C.比较结果不变D.比较结果错误18、某数字电路用于将格雷码1101转换为二进制码，转换后的二进制码最有可能是（）A.1010B.1001C.1100D.101119、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20、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.50021、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真22、在一个电子电路的调试过程中，遇到了信号失真的问题。以下哪种方法可以有效地解决信号失真问题？（）A.调整电路参数B.更换电子元件C.改变电路布局D.重新设计电路23、对于一个由JK触发器构成的时序电路，已知J=1，K=0，在时钟脉冲的作用下，触发器的状态会发生怎样的变化？（）A.置1B.置0C.保持原态D.翻转24、电气控制中，常常需要对电机进行制动。常见的制动方式有机械制动、电气制动等。机械制动通过机械装置来实现制动，电气制动则通过改变电机的电气参数来实现制动。以下关于制动方式选择的描述，正确的是（）A.机械制动响应速度快，适用于紧急制动B.电气制动制动效果好，适用于所有场合C.对于频繁启动和制动的系统，应优先选择机械制动D.电气制动比机械制动更节能25、在一个智能电网中，需要实现对电力负荷的智能管理。以下哪种技术可以实现对负荷的实时监测和控制？（）A.高级计量体系（AMI）B.分布式能源管理系统（DERMS）C.需求响应（DR）技术D.以上都是26、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为1010。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（）A.1010B.0101C.不确定D.以上都不对27、有一个电力系统，其中有多个分布式电源（如小型风力发电机、太阳能电池板）接入配电网。分布式电源的接入改变了配电网的潮流分布和运行特性。下列关于分布式电源接入对配电网保护影响的描述，错误的是（）A.可能导致保护误动作B.可能使保护灵敏度降低C.不会影响原有保护的选择性D.可能需要重新整定保护装置的参数28、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，2V29、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30、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31、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99532、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.1033、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定计算。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备容量34、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制35、数字电路中的编码器可以将不同的输入状态编码为特定的二进制代码。对于一个8线-3线编码器，当有多个输入同时为高电平时，会出现什么情况？（）A.输出正确的编码B.输出随机的编码C.输出固定的编码D.电路出现故障二、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、数字电子技术中，以下哪些属于组合逻辑电路？（）A.编码器B.译码器C.计数器D.加法器2、以下关于电力系统中的新能源发电的特点，正确的有（）A.随机性B.间歇性C.不可控性D.环保性3、在数字电路的测试中，常用的测试仪器有（）A.逻辑分析仪B.示波器C.信号发生器D.频谱分析仪4、在电气设备的布线中，应遵循哪些原则？A.横平竖直B.整齐美观C.强弱电分开D.尽量减少交叉5、对于数字电路中的移位寄存器的应用，包括（）A.实现数据的串行-并行转换B.进行数据的移位运算C.构成环形计数器D.用于存储大量数据6、在电气控制系统中，常用的保护装置有哪些？A.短路保护B.过载保护C.欠压保护D.漏电保护7、在集成运放的参数中，以下哪些会影响其实际应用中的性能？（）A.输入失调电压B.输入失调电流C.共模抑制比D.开环增益8、在数字电子技术中，以下哪些因素会影响数字电路的性能？（）A.电源电压的稳定性B.逻辑门的传输延迟C.布线的合理性D.环境温度的变化9、以下关于电磁波在自由空间的传播，说法正确的有（）A.以光速传播B.电场和磁场相互垂直C.振幅不变D.是横波10、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于变压器的保护？（）A.瓦斯保护B.差动保护C.过流保护D.零序保护三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释电动力学中的镜像法及其适用条件。2、（本题5分）分析集成运放的频率响应特性，包括幅频特性和相频特性。3、（本题5分）说明磁偶极子的场分布特点。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个大型商业建筑的电气工程设计中，照明系统存在照度不均匀、能耗过高的问题。同时，插座布局不合理，导致部分区域用电不便。请分析这些问题产生的