中南大学《集成电路工艺原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页中南大学《集成电路工艺原理》

2021-2022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15个小题，每小题1分，共15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RC桥式正弦波振荡电路，已知R=10kΩ，C=0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（）A.1/3B.1/2C.3D.22、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3、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ，输入电压为1V，则输出电压为：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V4、某电气控制系统中，使用了PLC来控制一个自动化加工过程。在编写PLC程序时，需要考虑输入输出的处理、逻辑运算和定时计数等功能。以下关于PLC编程的描述，正确的是（）A.PLC编程语言简单，易于掌握B.PLC程序只能使用一种编程语言编写C.PLC程序的执行速度与程序长度无关D.PLC编程不需要考虑系统的安全性和可靠性5、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行计数。对于一个异步计数器，它的计数速度通常比同步计数器（）。A.快B.慢C.一样D.不确定6、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7、在一个交流电路中，电源的频率为50Hz，电阻为10Ω，电感为0.1H，电容为100μF。当电路处于串联谐振状态时，下列关于电路中电流和电压的描述，正确的是（）A.电流最大，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍B.电流最小，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍C.电流最大，电感和电容两端电压之和等于电源电压D.电流最小，电感和电容两端电压之和等于电源电压8、已知一个数字电路的逻辑函数为F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB9、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为1kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，若前级的开路电压增益为50，后级的短路电流增益为100，那么总的电压增益约为多少？（）A.500B.5000C.50000D.50000010、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个4线-16线译码器，当输入代码为1010时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.2个D.16个11、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的额定电压、额定电流等参数。以下哪个因素不是影响设备选型的主要因素？（）A.设备的使用环境B.设备的安装方式C.设备的品牌和价格D.设备的功能和性能12、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13、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=2V时，漏极电流ID从1mA变化到2mA，对应的VDS从5V变化到6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS14、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个16位比较器，当两个输入分别为1111111111111111和0000000000000000时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定15、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.100Ω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、电力系统中的电能质量指标包括（）A.电压偏差B.频率偏差C.谐波含量D.三相电压不平衡度2、三相异步电动机降压启动的方法通常有哪些？A.定子串电阻降压启动B.自耦变压器降压启动C.星-三角降压启动D.延边三角形降压启动3、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计4、在PLC编程中，常用的逻辑运算指令有哪些？A.与运算B.或运算C.非运算D.异或运算5、在电力系统的自动化系统中，以下哪些通信协议是常用的？（）A.ModbusB.ProfibusC.IEC61850D.DNP36、在数字电子技术中，以下哪些工具常用于电路设计和仿真？（）A.MultisimB.ProtelC.QuartusD.MATLAB7、电力系统中的电力市场监管内容包括（）A.市场准入监管B.价格监管需要考虑的因素有（）A.输送功率B.输送距离C.投资成本D.环境影响8、对于电子系统中的音频编解码技术，以下哪些标准是常见的？（）A.MP3B.AACC.WAVD.FLAC9、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有（）A.停电频率B.停电持续时间C.供电可用率D.缺电成本10、对于磁场中的安培环路定理，以下理解正确的是（）A.闭合回路中的电流与磁场的环流有关B.磁场是有旋场C.适用于任何闭合回路D.可以用来计算磁场的强度三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个智能工厂的自动化生产线在升级改造后，部分设备之间的通信出现了兼容性问题，导致生产流程中断。请分析可能导致通信兼容性问题的原因，如通信协议差异、设备接口不匹配、软件版本不一致等，并提出相应的解决方案，包括统一通信协议、更换接口转换器、升级软件版本等。2、（本题5分）某工厂的电气设备在高温环境下容易出现故障，影响了生产的正常进行。请分析高温环境对电气设备的影响，并提出防护措施，以提高设备在高温环境下的可靠性。3、（本题5分）某工厂的变频器在驱动大功率电机时出现过热保护频繁动作的情况，经过对变频器参数设置、电机负载特性和散热条件的研究，发现是参数设置不合理、负载过重以及散热风道堵塞等原因导致的。请深入分析这些原因，并提出解决变频器过热保护问题的具体方案。4、（本题5分）一个智能建筑的电气设备故障诊断的人工智能技术应用有哪些？请分析这些应用，并提出具体的方案。5、（本题5分）某工厂的电气设备在雷电天气后经常出现故障，怀疑是雷电过电压引起。请分析雷电过电压的侵入途径和对电气设备的损害机制，如直击雷过电压、感应雷过电压等，并提出雷电防护的综合措施，包括外部防雷装置安装、内部防雷措施完善等，以减