长沙师范学院《PCB设计与实践》2022-2023学年第一学期期末试卷

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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、在一个数字电子电路中，需要实现数据的比较和判断。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.比较器B.加法器C.减法器D.乘法器2、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为20ms，幅度为2V，电容为2μF，电阻为200kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（）A.-10VB.-8VC.8VD.10V3、在一个音频放大器电路中，为了提高音质和减少噪声，通常会采用一些特殊的电子元件。以下哪种元件可以有效地降低噪声？（）A.电位器B.滤波器C.继电器D.发光二极管4、考虑一个用于实现减法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当被减数为1010，减数为0101时，电路输出为0101。若被减数变为1100，减数变为1010，那么电路的输出最有可能是（）A.0010B.0110C.1010D.01005、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（）A.适用于所有的电气电路B.动作电流和动作时间可以调整C.安装时应注意接线正确D.定期需要进行测试和维护6、在一个多级放大电路的频率响应中，上限截止频率主要由哪一级电路决定：（）A.输入级B.中间级C.输出级D.频率响应最差的那一级7、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个4位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（）A.10nsB.20nsC.40nsD.80ns8、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的灯光闪烁电路。PLC输出点的状态每隔1秒改变一次，但灯光闪烁的实际周期为2秒。可能的原因是？（）A.输出点故障B.灯光负载过大C.控制程序错误D.线路接触不良9、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V10、有一个电力系统，其负荷特性呈现明显的季节性变化。在夏季，负荷峰值较高，而在冬季，负荷峰值较低。为了保证电力系统的可靠运行，在进行电源规划时，需要考虑这种负荷特性的变化。下列关于电源规划中考虑负荷季节性变化的措施，不正确的是（）A.配置不同类型的电源，以适应不同季节的负荷需求B.增加调峰电源的容量，以应对夏季的高峰负荷C.减少备用电源的容量，以降低冬季的运行成本D.建设储能设施，用于在负荷低谷时储存电能，在高峰时释放11、在一个由多个数字电路模块组成的系统中，不同模块之间需要进行数据传输。以下哪种通信方式可以实现高速、可靠的数据传输？（）A.并行通信B.串行通信C.无线通信D.红外线通信12、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13、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（）A.无限冲激响应滤波器（IIR）B.有限冲激响应滤波器（FIR）C.中值滤波器D.均值滤波器14、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.50A15、对于一个场效应管，其开启电压为2V，当栅源电压为1.5V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.不确定16、在一个数字系统中，需要对数据进行编码和解码。以下哪种编码方式可以实现数据的压缩？（）A.重复编码B.奇偶校验编码C.格雷码编码D.哈夫曼编码17、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是18、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为1V、2V、3V，对应的输入电阻分别为10kΩ、20kΩ、30kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.6VB.5VC.4VD.3V19、在一个集成运放构成的滞回比较器中，参考电压VREF=3V，反馈电阻R2=10kΩ，电阻R1=20kΩ。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约为多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V20、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21、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.111022、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率23、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（）A.平均无故障时间（MTBF）B.平均修复时间（MTTR）C.设备利用率D.设备寿命24、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25、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26、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27、在一个RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零28、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29、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（）A.控制精度受热电偶精度影响大B.响应速度快，适用于快速变化的温度控制C.容易受到外界干扰，稳定性差D.成本低，适用于大规模应用30、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31、在一个电气控制系统中，使用了一个电压互感器来测量高电压。电压互感器的变比为10000:100，测量仪表显示的电压为90V，实际电压是多少？（）A.9000VB.900VC.90000VD.900000V32、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（）A.乘法器B.除法器C.加法器D.减法器33、在数字电路中，一个计数器正在进行计数操作。若要增加计数器的计数范围，以下哪种方法通常是可行的？（）A.增加计数器的位数B.提高时钟频率C.更换不同型号的计数器芯片D.调整计数器的输入信号34、在一个集成运放构成的除法运算电路中，若两个输入信号分别为4V和2V，则输出电压约为：（）A.2VB.-2VC.0.5VD.-0.5V35、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定二、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、在电力系统的故障分析中，常用的仿真软件有（）A.PSCADB.MATLABC.ETAPD.DIgSILENT2、电力电缆的敷设方式有（）A.直埋敷设B.电缆桥架敷设C.架空敷设D.穿管敷设3、在工厂的电气设备安装中，以下哪些要求需要满足？（）A.符合电气安装规范B.保证设备的接地良好C.确保设备的安装牢固D.考虑设备的维护和检修方便4、以下关于数字电路中的异步复位，哪些描述是准确的？（）A.可以在任何时候将电路复位B.可能会引起亚稳态问题C.实现相对简单D.常用于小型数字电路5、对于微控制器的应用，以下哪些领域较为常见？（）A.工业控制B.智能家居C.医疗设备D.汽车电子6、在集成运放的应用电路中，以下哪些可以用于实现信号的转换？（）A.电压-电流转换B.电流-电压转换C.交流-直流转换D.数字-模拟转换7、数字电路中的状态机可以分为（）A.米利型状态机B.摩尔型状态机C.同步状态机D.异步状态机8、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9、在数字通信系统中，以下哪些编码方式常用于提高传输效率？（）A.曼彻斯特编码B.差分曼彻斯特编码C.4B/5B编码D.8B/10B编码10、在电力系统的运行管理中，需要进行的工作有（）A.负荷预测B.检修计划安排C.经济调度D.安全分析三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）根据给定的状态图，写出其对应的状态方程和输出方程。2、（本题5分）分析TTL逻辑门和CMOS逻辑门的特点及使用注意事项。3、（本题5分）说明电气控制中如何降低系统的电磁干扰。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气