中南民族大学《数字系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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批阅人一、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、在一个电子设备的电源管理系统中，需要实现对电池的充电和放电控制。以下哪种电子元件可以用于电池的充电管理？（）A.充电器芯片B.稳压器C.二极管D.晶体管2、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述）（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V3、在一个共射极放大电路中，已知三极管的β=50，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=12V。忽略三极管的饱和压降，请问该放大电路的集电极电流IC和集电极-发射极电压VCE分别约为多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V4、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小5、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6、在电动力学中，一个点电荷q位于一个无限大的导体平面附近。则导体平面上感应电荷产生的电场在电荷所在位置的电场强度大小为：（）A.q/(4πε0r^2)B.-q/(4πε0r^2)C.q/(2πε0r^2)D.-q/(2πε0r^2)7、某电气控制系统中，使用了交流接触器来控制电机的启动和停止。交流接触器的工作原理是通过电磁吸合来接通或断开电路。在选择交流接触器时，需要考虑其额定电流、额定电压、操作频率等参数。以下关于交流接触器选择的描述，正确的是（）A.额定电流应略小于电机的工作电流B.额定电压应等于电源电压C.操作频率越高越好D.不需要考虑接触器的安装方式8、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.5009、考虑一个使用计数器和译码器的数字电路。计数器从0开始计数，每来一个时钟脉冲加1，当计数值为7时，译码器输出一个特定的信号。若时钟频率为10kHz，经过1秒钟后，译码器是否会输出特定信号？（）A.会B.不会C.不确定D.以上都不对10、在一个数字电路中，使用了译码器将3位二进制输入译码为8个输出信号。当输入为101时，以下哪个输出信号会为高电平（）A.第1个B.第3个C.第5个D.第7个11、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.数模转换器（DAC）B.模数转换器（ADC）C.计数器D.译码器12、在一个电气控制系统中，使用了一台软启动器来启动电动机。软启动器可以逐渐增加电动机的电压，从而减小启动电流。如果软启动器的参数设置不正确，可能会导致什么后果？（）A.电动机启动缓慢B.电动机无法启动C.启动电流过大D.以上都有可能13、一个数字系统使用8-3线优先编码器对8个输入信号进行编码，若输入信号I7为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（）A.111B.000C.110D.01114、有一个配电网，采用环网结构供电，并配置了分段开关和联络开关。当某一段线路发生故障时，下列关于故障隔离和恢复供电的操作，正确的是（）A.先断开故障段两侧的分段开关，再合上联络开关B.先合上联络开关，再断开故障段两侧的分段开关C.同时断开故障段两侧的分段开关和联络开关D.只断开故障段一侧的分段开关，然后合上联络开关15、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/2二、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、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于母线的保护？（）A.母线差动保护B.过流保护C.零序保护D.距离保护2、以下关于数字电路中的CPLD（复杂可编程逻辑器件）的特点，正确的有（）A.集成度较高B.编程灵活C.具有丰富的宏单元D.适合大规模数字系统设计3、在集成运放的保护电路中，以下哪些保护措施是常见的？（）A.输入过压保护B.输出过流保护C.电源极性接反保护D.输出短路保护4、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁波的模式转换（）A.不均匀介质B.边界条件的变化C.电磁波的频率变化D.磁场的变化5、以下关于电力系统中的智能电表的功能，正确的有（）A.电能计量B.数据采集与传输C.负荷监测与控制D.故障诊断6、在模拟电路的可靠性设计中，以下哪些方面是需要关注的？（）A.元件的质量和可靠性B.电路的冗余设计C.防护措施D.电磁兼容性7、以下关于电力系统中的直流输电的优点，正确的有（）A.输电距离不受限制B.不存在无功功率问题C.可以实现非同步联网D.线路损耗小8、电力系统中的电力市场主体包括（）A.发电企业B.输电企业C.售电企业D.电力用户9、在数字电路的可靠性设计中，需要注意（）A.减少噪声的影响B.提高电源的稳定性C.进行电磁兼容性设计D.增加备份电路10、直流电动机的调速方法包括以下哪些？A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁电流D.改变电源频率三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电动汽车的电池管理系统显示电池剩余电量不准确，影响了车辆的续航里程估计。请分析可能的原因，如电池老化、充放电不均衡、传感器故障等，并提出提高电池剩余电量估算精度的方法，如采用更精确的电池模型、均衡充电技术、定期校准传感器等。2、（本题5分）一家工厂的照明系统改造为LED灯具后，出现了频闪和显色指数不达标的问题。通过对LED驱动电源、灯具质量和安装方式的检查，发现了一些影响照明质量的因素。请全面分析这些因素，并提出解决频闪和显色问题的具体方案，以及选择合适LED灯具的要点。3、（本题5分）电气自动化在智能医疗中的应用具有广阔前景。请分析电气自动化在智能医疗中的关键技术和作用，探讨其对医疗服务质量的提升。4、（本题5分）自动化生产线中的机器人视觉系统起着重要作用。请分析机器人视觉系统的组成和工作原理，阐述其在产品检测和质量控制中的应用。5、（本题5分）一个新能源发电站的电气设备运行管理需