中南民族大学《数字电子技术实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《数字电子技术实验》2022-2023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、某数字电路用于比较两个4位二进制数的大小。当输入的两个数分别为1011和1101时，电路输出表示第一个数小于第二个数。若输入变为1110和1010，那么此时电路的输出应该是（）A.第一个数大于第二个数B.第一个数小于第二个数C.两个数相等D.无法确定2、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（）A.频率B.波长C.波速D.以上都是3、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4、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（）A.对实时性要求高的系统应选择工业以太网B.传输距离远时应选择现场总线C.系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网D.成本是选择通信方式的唯一因素5、某电力系统发生故障，短路电流的周期分量在经过一定时间后逐渐衰减为零，而短路电流的非周期分量则按指数规律衰减。下列关于短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的描述，正确的是（）A.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻B.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗C.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗D.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻6、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的保护控制。以下哪种保护功能不是电机保护控制的常用功能？（）A.过载保护B.短路保护C.欠压保护D.超速保护7、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜8、电气控制中，常常需要对电机进行制动。常见的制动方式有机械制动、电气制动等。机械制动通过机械装置来实现制动，电气制动则通过改变电机的电气参数来实现制动。以下关于制动方式选择的描述，正确的是（）A.机械制动响应速度快，适用于紧急制动B.电气制动制动效果好，适用于所有场合C.对于频繁启动和制动的系统，应优先选择机械制动D.电气制动比机械制动更节能9、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出10、在一个数字电路中，使用译码器将4位二进制编码转换为16个输出信号，若输入编码为1010，那么哪些输出端会为有效电平？（）A.第10个输出端B.第11个输出端C.第8个和第12个输出端D.以上都不对11、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS12、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样13、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部14、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为20dB，第二级的增益为30dB，第三级的增益为40dB。请问总的增益约为多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB15、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs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、在模拟乘法器的应用中，以下哪些电路可以实现？（）A.乘法运算B.除法运算C.平方运算D.平方根运算2、在电力系统的无功平衡中，无功电源的种类有（）A.同步发电机B.同步调相机C.并联电容器D.静止无功发生器3、以下哪些属于电气控制系统中的执行电器？A.电动机B.电磁阀C.电磁离合器D.电动调节阀4、在PLC控制系统中，常用的编程语言有哪些？A.梯形图B.指令表C.功能块图D.结构化文本5、电力系统中的一次设备包括（）A.发电机B.变压器C.断路器D.电流互感器6、对于数字系统的同步设计，以下哪些要点是重要的？（）A.统一的时钟信号B.合理的时序约束C.避免时钟偏移D.处理好异步信号的同步化7、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（）A.网损最小B.投资成本最低C.电压质量最优D.无功补偿设备安装量最少8、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（）A.高度集成B.功能强大C.设计复杂D.成本较高9、在电子电路的可靠性测试中，以下哪些测试项目是常见的？（）A.高温老化测试B.振动测试C.湿度测试D.静电放电测试10、在集成运算放大器的应用中，以下哪些属于常见的电路类型？（）A.比例运算电路B.加法运算电路C.减法运算电路D.积分运算电路三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个工业自动化生产线的机器人视觉系统需要实现高精度的物体识别和定位。请分析如何进行机器人视觉系统的设计，包括相机选型、图像处理算法、系统集成等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。2、（本题5分）某电力公司计划在偏远地区建设输电线路，需要考虑线路路径选择、杆塔设计、导线选型等问题。请分析偏远地区输电线路建设的特殊挑战，如地形复杂、气候恶劣等，并提出合理的线路规划和设计方案，同时考虑线路的维护和管理难度。3、（本题5分）某地区的电力负荷预测出现较大偏差，导致电网规划和运行调度不合理。请分析造成负荷预测偏差的原因，如经济发展变化、气候异常、数据采集不准确等，并探讨提高负荷预测精度的方法和技术，如采用人工智能算法、考虑多元因素等。4、（本题5分）某高层建筑的电气系统中，备用电源的自动切换至关重要。请分析可能影响备用电源自动切换的因素，如电源质量、切换时间、控制逻辑等，并提出相应的安全措施。5、（本题5分）某医院的重要医疗设备配备了不间断电源（UPS），但在市电中断时仍出现了短暂停电的情况。请分析可能的原因，如UPS电池容量不足、切换时间过长、负载冲击过大等，并提出解决措施，如增加电池容量、缩短切换时间、采用限流