中国矿业大学徐海学院《数字电子技术综合设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数字电子技术综合设计》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、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比2、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样3、在一个数字电路中，使用PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有4个，输出函数有3个，那么至少需要多少个与门和或门？（）A.8个与门，3个或门B.16个与门，3个或门C.4个与门，8个或门D.无法确定4、在一个数字系统中，使用ROM存储一个4位的乘法表，其中输入为两个2位的二进制数，输出为4位的乘积。若输入为10和11，那么ROM输出的对应数值应该是多少？（）A.110B.101C.011D.1115、在一个电气设备的控制系统中，需要对电机的转速进行反馈控制。常用的转速传感器有光电编码器、霍尔传感器等。光电编码器精度高，但对安装要求严格；霍尔传感器安装方便，但精度相对较低。以下关于转速传感器选择的说法，正确的是（）A.精度要求高时应选择霍尔传感器B.安装空间有限时应选择光电编码器C.考虑成本时应优先选择光电编码器D.根据具体应用需求综合考虑选择6、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。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.±1VB.±2VC.±3VD.±4V7、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、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9、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和面积之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.优化电路的布局和布线C.减少电路的功能D.以上都是10、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能11、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是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、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS48514、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.0.99515、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V16、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17、有一个由多个异或门组成的数字电路，已知输入信号A=1，B=0，C=1时，输出为0。若将输入信号C改为0，其他输入不变，那么此时的输出最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对18、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19、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20、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知输入信号A、B、C的值分别为1、0、1，若该电路实现的逻辑功能为当A和C中有一个为1且B为0时输出为1，否则输出为0。以下哪种逻辑门组合可以实现该功能？（）A.与门和或门B.或门和非门C.与非门和或门D.与门和非门21、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±15V，负载电阻为12Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W22、某数字电路设计用于判断一个4位二进制数是否能被3整除。当输入为1010时，电路输出为0，表示不能被3整除。现在输入变为1100，假设电路没有故障，那么输出应该是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误23、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24、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25、某数字电路用于将十进制数转换为二进制编码的BCD码。当输入的十进制数为78时，经过电路转换后的BCD码输出最有可能是（）A.01111000B.10011110C.01111001D.0100111026、在一个电力系统中，需要对电力设备进行节能改造。以下哪种措施不是电力设备节能改造的常用措施？（）A.采用高效节能设备B.优化设备运行方式C.增加设备数量D.提高设备的功率因数27、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28、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29、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V30、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31、某电力系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为19.9A，功率因数为0.85，效率为0.9。该电动机在额定状态下运行时，每小时的耗电量约为（）A.10kWhB.11.76kWhC.8.55kWhD.12.94kWh32、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较好的性能？（）A.共射极放大器和低通滤波器B.共基极放大器和高通滤波器C.共集电极放大器和带通滤波器D.差分放大器和带阻滤波器33、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个行波进位加法器，它的主要缺点是什么？（）A.速度慢B.电路复杂C.功耗高D.占用空间大34、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h35、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、在电子电路的噪声分析中，以下哪些噪声源是常见的？（）A.热噪声B.散粒噪声C.闪烁噪声D.电磁干扰噪声2、以下属于数字电路中降低功耗的方法有（）A.采用低功耗的集成电路B.优化电路的工作电压C.减少不必要的信号翻转D.采用睡眠模式3、在电力系统的规划和设计中，以下哪些因素需要考虑新能源的接入？（）A.新能源的出力特性B.新能源的接入位置C.新能源对电网稳定性的影响D.新能源的发电成本4、直流调速系统中，常用的调速指标有哪些？A.调速范围B.静差率C.平滑性D.经济性5、交流电动机的调速系统中，闭环控制相对于开环控制的优点有哪些？A.精度高B.动态性能好C.抗干扰能力强D.调试简单6、在无线通信电子电路中，以下哪些模块是常见的？（）A.射频前端B.混频器C.本振D.功率放大器7、在数字电路的故障诊断中，以下哪些方法是常用的？（）A.观察法B.测量法C.替换法D.仿真法8、在集成运放的输入保护中，以下哪些措施可以防止输入过载？（）A.串联限流电阻B.并联限压二极管C.采用差分输入D.增加输入缓冲级9、在电力系统的故障分析中，常用的仿真软件有（）A.PSCADB.MATLABC.ETAPD.DIgSILENT10、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）说明电力系统中的电力大数据分析在系统运行中的应用。2、（本题5分）分析图中所示的加法器电路，讨论其性能特点。3、（本题5分）简述电力系统中的电力现货市场交易规则和特点。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的变频器在运行时产生大量谐波，对电网和其他设备造成了干扰。请分析谐波产生的原理和可能造成的危害，如设备过热、电能质