华东师范大学《模拟集成电路设计综合实践》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《模拟集成电路设计综合实践》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、对于一个采用状态编码的时序电路，若状态数量为6个，使用二进制编码和格雷码编码分别需要多少位？（）A.3位和3位B.3位和4位C.4位和3位D.4位和4位2、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.70μA3、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动4、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（）A.可以构成反相放大器和同相放大器B.输出电压不会超过电源电压C.不需要考虑输入信号的频率D.失调电压和温漂会影响放大精度5、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6、在一个电气控制系统中，使用了一个霍尔传感器来检测磁场强度。若霍尔传感器的灵敏度降低，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量值偏小B.测量值偏大C.测量值不变D.测量结果不稳定7、考虑一个计数器电路，其计数范围是从0到15，采用4位二进制编码。当计数器处于状态1010时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（）A.1011B.0000C.1010D.00018、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9、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为3V和6V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V10、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11、在一个电力系统中，需要对电力设备进行防雷保护。以下哪种设备可以用于防雷保护？（）A.避雷针B.避雷器C.接地装置D.以上都是12、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13、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.101114、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=120，基极电流IB=30μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=18V，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.30ΩC.40ΩD.50Ω15、考虑一个边长为L的正立方体区域，内部存在均匀电场E。通过该立方体表面的电通量为：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.016、在一个数字电路实验中，需要测量信号的频率。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.频率计D.逻辑分析仪17、在一个由或门和与门组成的数字电路中，有四个输入信号A、B、C、D。已知当A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为1。现在保持A和C不变，将B改为1，D改为1，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18、有一个由移位寄存器构成的串行-并行数据转换电路，若要将串行输入的8位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（）A.8B.16C.4D.不一定19、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20、在一个数字电路中，使用了加法器将两个5位二进制数相加。当输入分别为01001和10101时，电路输出为11110。若输入变为10010和01100，那么电路的输出最有可能是（）A.11110B.11100C.10110D.1001021、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行管理和控制。以下哪种措施不是电力负荷管理和控制的常用措施？（）A.分时电价B.需求侧响应C.负荷预测D.增加发电容量22、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)23、在一个由与门、或门和非门构成的数字电路中，已知输入信号A=0，B=1，C=0时，输出为1。若将输入信号A改为1，B改为0，C保持不变，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24、某电气控制系统采用了智能控制算法，如模糊控制和神经网络控制。与传统的控制算法相比，智能控制算法能够更好地适应系统的非线性和不确定性。然而，智能控制算法也存在一些缺点。以下关于智能控制算法的描述，错误的是（）A.计算量大，对控制器性能要求高B.调试困难，需要大量的实验数据C.控制效果一定优于传统控制算法D.适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统25、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.100Ω26、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1=4V，VREF2=8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V27、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2V，周期为10ms，电容为0.1μF，电阻为100kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.20VB.40VC.-20VD.-40V28、对于一个由施密特触发器构成的整形电路，输入为一个正弦波信号，其峰峰值为5V，若施密特触发器的正向阈值电压为2.5V，反向阈值电压为1.5V，那么输出信号的占空比是多少？（）A.50%B.大于50%C.小于50%D.无法确定29、在一个电力系统中，需要对电力变压器进行维护和保养。以下哪个项目不属于变压器的常规维护内容？（）A.检查变压器的油位B.测量变压器的绕组温度C.更换变压器的铁芯D.检查变压器的接地情况30、已知一个集成稳压器的输入电压为20V，输出电压为10V，最大输出电流为2A。若负载电阻为5Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（）A.能，输出功率足够B.能，输出电流未超过最大值C.不能，输出功率不足D.不能，输出电流超过最大值31、在一个数字系统中，使用PAL（可编程阵列逻辑）实现一个4输入、2输出的逻辑函数，若输入信号分别为A、B、C、D，输出为Y1和Y2，逻辑函数为Y1=A·B+C·D，Y2=A⊕B，那么PAL的编程应该如何进行？（）A.按照特定的编程规则B.无法通过PAL实现C.编程方式取决于其他因素D.以上都不对32、一个边长为L的正方形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中。若线圈平面与磁场方向平行，线圈所受的磁力矩大小为：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^233、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F34、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作35、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.27V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、在模拟滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器2、在工厂的电动机控制中，以下哪些方式可以实现调速？（）A.改变电源频率B.改变电机极对数C.改变转差率D.改变电机绕组接法3、以下哪些是电气控制系统中的控制器件？A.温控器B.液位控制器C.压力控制器D.速度控制器4、在数字电路设计中，为了提高电路的可靠性，可以采取的措施有（）A.增加冗余设计B.采用纠错编码技术C.进行严格的测试和筛选D.优化电路布局和布线5、在电力系统的稳定性分析中，需要考虑以下哪些方面？（）A.功角稳定性B.电压稳定性C.频率稳定性D.暂态稳定性6、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7、在集成运放的非线性应用中，以下哪些电路是常见的？（）A.电压比较器B.方波发生器C.三角波发生器D.锯齿波发生器8、在数字电路中，以下哪些因素会影响逻辑门的输出电平？（）A.音频处理B.图像处理C.通信系统D.控制系统9、对于电动力学中的磁单极子，以下说法合理的有（）A.尚未被实验证实B.理论上可能存在C.会改变麦克斯韦方程组D.对电磁学有重大影响10、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）推导电介质中静电场的边值关系。2、（本题5分）阐述洛伦兹力的表达式及其物理意义。3、（本题5分）阐述静电场边值问题的唯一性定理。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个风力发电场在并入电网时遇到了功率波动和稳定性问题，影响了电网的正常运行。请探讨风力发电的特性及其对电网的影响，分析可能导致功率波动的原因，如风