华东师范大学《数字集成电路设计》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022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、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的串行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于串行通信？（）A.RS232B.RS485C.USBD.以上都是2、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和压缩。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.滤波器和放大器B.编码器和解码器C.压缩器和滤波器D.计数器和译码器3、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电力设备预防性试验的内容？（）A.绝缘电阻试验B.耐压试验C.短路试验D.接地电阻试验4、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能5、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆6、在一个电力变压器中，一次绕组匝数为1000匝，二次绕组匝数为200匝，一次绕组接在220V的交流电源上。若忽略变压器的内部损耗，当二次绕组输出电流为10A时，一次绕组的输入电流约为（）A.2AB.5AC.20AD.50A7、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对8、在数字电路设计中，需要考虑信号的延迟问题。以下哪种因素会导致信号延迟增加？（）A.减少逻辑门的数量B.降低时钟频率C.增加电路的布线长度D.使用高速逻辑门9、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的远程控制。以下哪种通信方式可以用于电机的远程控制？（）A.有线通信B.无线通信C.蓝牙通信D.以上都是10、有一个数字电路用于对输入的8位二进制数进行奇偶校验。当输入为10100110时，电路输出为1，表示奇数个1。若输入变为01110011，那么电路的输出最有可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对11、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求12、在一个电子电路的设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的电磁兼容性？（）A.使用屏蔽罩B.合理布局电路C.选择合适的电子元件D.以上都是13、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ADC14、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=10mV，ui2=6mV，差模增益Ad=50，共模抑制比KCMR=1000。请问输出电压uo约为多少？（）A.200mVB.220mVC.400mVD.440mV15、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行压缩和扩展。以下哪种电子元件可以用于实现音频压缩和扩展？（）A.运算放大器B.比较器C.乘法器D.除法器16、在一个数字系统中，需要对数据进行加密和解密。以下哪种加密算法在数字电路中实现相对简单？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希算法D.随机数生成算法17、某电气控制系统中，有一个由多个继电器组成的逻辑控制电路。其中一个继电器的触点接触不良，会对整个逻辑控制产生怎样的影响？（）A.部分逻辑功能失效B.整个系统瘫痪C.逻辑功能正常，但有延迟D.无影响18、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（）A.停电频率是指单位时间内的停电次数B.停电持续时间是指每次停电的时长总和C.供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值D.可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高19、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是0-9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（）A.4B.8C.10D.1620、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.421、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.10022、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地保护。以下哪种接地方式是最常用的？（）A.工作接地B.保护接地C.重复接地D.防雷接地23、在电力系统的自动化控制中，AGC（自动发电控制）系统的主要功能是根据系统的负荷变化，自动调整发电机的出力，以维持系统频率和联络线功率在规定的范围内。AGC系统通常由控制中心、信息采集系统和执行机构组成。下列关于AGC系统工作原理的描述，错误的是（）A.信息采集系统实时监测系统的频率、联络线功率和发电机出力等参数B.控制中心根据监测数据计算出需要调整的发电机出力C.执行机构直接控制发电机的调速器和励磁系统，实现出力调整D.AGC系统只考虑系统的频率偏差，不考虑联络线功率偏差24、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110125、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2、在电子电路的可靠性增长试验中，以下哪些步骤是常见的？（）A.故障分析B.改进设计C.再试验D.数据评估3、以下关于静电场的性质，表述准确的有（）A.静电场是无旋场B.静电场的电场线不闭合C.静电场对电荷做功与路径无关D.静电场的散度处处为零4、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）5、在工厂的电气照明系统中，以下哪些因素需要考虑？（）A.照明强度B.照明均匀度C.节能要求D.灯具的使用寿命6、在数字电路的设计中，使用硬件描述语言（HDL）的优点包括（）A.提高设计效率B.便于设计的修改和维护C.能够进行逻辑综合和仿真D.增强设计的可读性和可移植性7、以下属于数字电路中的模拟-数字转换（ADC）的主要指标的有（）A.分辨率B.转换速度C.精度D.线性度8、以下属于电力系统安全防护措施的有（）A.防火墙B.加密技术C.身份认证D.入侵检测系统9、在数字信号的编码中，以下哪些目的是常见的？（）A.提高数据传输效率B.增强抗干扰能力C.减少存储空间D.便于数据处理10、在电力系统的无功补偿规划中，需要考虑的因素有（）A.负荷分布B.电网结构C.电压水平要求D.经济性三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述电力系统中的电力物联网技术架构和应用场景。2、（本题5分）阐述电力系统负荷预测的方法和影响因素。3、（本题5分）探讨桥式整流电路中二极管的选择和参数计算。4、（本题5分）分析如何设计一个数字信号的同步电路。5、（本题5分）简述电力系统中的电力项目投资评估的方法和指标。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市的景观照明系统需要进行节能改造，以降低能源消耗和减少光污染。请分析景观照明系统节能改造的需求，并提出具体的改造方案。2、（本题10分）一个大型商场的中央空调系统的电气控制