湖南应用技术学院《FPGA数字系统课程设计》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一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行排查和治理。以下哪个措施不是电气火灾隐患治理的常用措施？（）A.更换老化的电气线路B.安装剩余电流保护器C.增加电气设备的负荷D.加强电气设备的维护和管理2、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3、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行管理和控制。以下哪种措施不是电力负荷管理和控制的常用措施？（）A.分时电价B.需求侧响应C.负荷预测D.增加发电容量4、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)5、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小6、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平7、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻、电容组成，若要产生频率为1kHz的正弦波，电容值为0.1μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.15.9kΩB.31.8kΩC.63.6kΩD.127.2kΩ8、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)9、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10、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个8选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个11、数字电路中的全加器可以进行多位二进制数的加法运算。对于一个8位全加器，当两个输入分别为11111111和00000000，低位进位为1时，输出结果是什么？（）A.100000000B.01111111C.10000000D.1111111012、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13、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.60dB14、假设在一个均匀磁场中，有一个边长为a的正方形闭合回路，通有电流I。若磁场随时间均匀增加，磁感应强度的变化率为dB/dt，则回路中产生的感应电动势大小为：（）A.a^2dB/dtB.2a^2dB/dtC.√2a^2dB/dtD.4a^2dB/dt15、在一个电子电路的调试过程中，发现电路的输出电压不稳定。以下哪个因素可能导致输出电压不稳定？（）A.电源电压波动B.电子元件老化C.电路负载变化D.以上都是16、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=10mV，ui2=6mV，差模增益Ad=50，共模抑制比KCMR=1000。请问输出电压uo约为多少？（）A.200mVB.220mVC.400mVD.440mV17、某电气控制系统用于控制一个自动化生产线的输送装置，输送装置的速度通过变频器调节。在运行过程中，变频器显示过流故障，可能的原因是？（）A.电机短路B.负载过大C.变频器参数设置错误D.以上都有可能18、在一个电子设备的音频输出电路中，需要提高音频的音质。以下哪个措施可以有效地提高音频音质？（）A.使用高品质的音频放大器B.优化音频信号处理算法C.选择合适的扬声器D.以上都是19、在电磁波的反射和折射中，当电磁波从光疏介质射向光密介质时，反射波相对于入射波会产生：（）A.半波损失B.全波损失C.相位不变D.振幅增大20、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高21、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从0开始计数，当计数值达到10时与预设值15进行比较。若此时计数器继续计数到12，那么比较器的输出状态最有可能是（）A.0（表示小于预设值）B.1（表示大于等于预设值）C.不确定D.以上都不对22、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（）A.时间序列分析法B.回归分析法C.神经网络法D.随机抽样法23、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器24、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆25、考虑一个无限长螺线管，单位长度上的匝数为n，通有电流I。则管内的磁感应强度大小为：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/226、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素27、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为18V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.16VB.18VC.20VD.22V28、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻29、在一个由集成运放构成的微分运算电路中，若输入为正弦波信号，输出信号的相位将：（）A.超前输入90度B.滞后输入90度C.超前输入180度D.滞后输入180度30、在一个数字电路中，使用编码器对10个输入信号进行编码，若采用8421BCD码编码，那么输出的编码长度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位二、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、在集成电路的测试中，以下哪些测试类型是常见的？（）A.功能测试B.性能测试C.直流参数测试D.交流参数测试2、在数字电路中，以下哪些是常见的数制？（）A.二进制B.八进制C.十进制D.十六进制3、在电力系统的自动化控制中，以下哪些技术可以实现远程监控和控制？（）A.通信技术B.传感器技术C.计算机技术D.自动化控制技术4、对于电动力学中的介电常数和磁导率，以下说法合理的有（）A.描述介质的电磁特性B.一般为复数C.与频率有关D.是常量5、在数字电路的设计中，使用硬件描述语言（HDL）的优点包括（）A.提高设计效率B.便于设计的修改和维护C.能够进行逻辑综合和仿真D.增强设计的可读性和可移植性6、以下哪些是电气控制系统中的控制电器？A.接触器B.继电器C.控制器D.主令电器7、以下关于数字电路中的DAC（数模转换器）的性能指标，正确的有（）A.分辨率B.建立时间C.线性度D.转换精度8、在放大器的稳定性分析中，以下哪些因素可能导致自激？（）A.级间电容B.反馈深度过大C.负载电容D.输入电容9、以下属于电力系统通信方式的有（）A.光纤通信B.微波通信C.卫星通信D.电力线载波通信10、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（）A.可以提高供电可靠性B.适用于大多数短路故障C.分为单相重合闸和三相重合闸D.动作次数有限制三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）讲解如何设计一个数字电压表。2、（本题5分）解释电气控制中如何实现远程监控和控制。3、（本题5分）阐述电磁波在大气中的传播衰减机制。4、（本题5分）用FPGA实现一个简单的计数器。四、分析题（本大题共3个小题，共