南通理工学院《半导体器件与工艺》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《半导体器件与工艺》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、在计算机网络中，若要实现不同网络之间的数据通信，以下哪种设备起到关键的作用？（）A.路由器B.交换机C.集线器D.中继器2、在数字电路中，计数器是一种常见的时序逻辑电路。以下关于计数器的分类，哪一项是错误的？（）A.同步计数器和异步计数器B.加法计数器和减法计数器C.二进制计数器和十进制计数器D.环形计数器和扭环形计数器3、在通信系统的噪声分析中，热噪声是一种常见的噪声类型。热噪声的功率谱密度与？（）A.频率成正比B.频率成反比C.频率无关D.频率的平方成正比4、在通信原理中，调制的目的是将基带信号变换为适合在信道中传输的信号。ASK调制属于：（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.混合调制5、在数字信号处理的FIR滤波器设计中，以下哪种窗函数具有较窄的主瓣宽度和较低的旁瓣峰值？（）A.矩形窗B.汉宁窗C.布莱克曼窗D.凯泽窗6、在自动控制原理中，控制系统的性能可以通过时域和频域指标来衡量。对于一个二阶系统，增加其阻尼比，以下关于系统性能的变化，哪一项是正确的？（）A.超调量减小，调节时间缩短B.超调量增大，调节时间延长C.超调量不变，调节时间缩短D.超调量不变，调节时间延长7、对于一个简单的共发射极放大电路，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其电压放大倍数、输入电阻和输出电阻的变化情况，哪一项是正确的？（）A.电压放大倍数增大，输入电阻不变，输出电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻不变，输出电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻增大，输出电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻减小，输出电阻增大8、在电子信息工程中，以下关于数字滤波器和模拟滤波器的比较，哪一项是正确的？（）A.数字滤波器的精度更高，模拟滤波器的速度更快B.数字滤波器的速度更快，模拟滤波器的精度更高C.数字滤波器和模拟滤波器的精度和速度相同D.数字滤波器和模拟滤波器没有可比性9、在通信系统中，信道编码是提高通信可靠性的重要手段。信道编码的主要作用是什么呢？是通过增加冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。以下关于信道编码作用的说法中，错误的是？（）A.提高信号的传输速率B.检测传输过程中的错误C.纠正传输过程中的错误D.增加信号的抗干扰能力10、在数字逻辑电路中，可编程逻辑器件（PLD）如现场可编程门阵列（FPGA）和复杂可编程逻辑器件（CPLD）得到了广泛应用。FPGA和CPLD在结构和性能上有一定的差异，以下关于它们的比较，哪一项是正确的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的编程灵活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更适合实现复杂的逻辑功能11、在数字信号处理中，以下哪种方法常用于去除噪声并保留信号的主要特征？（）A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.希尔伯特变换12、在电子信息领域，FPGA（FieldProgrammableGateArray）是一种可编程的逻辑器件。FPGA的特点是什么呢？可以通过编程实现不同的逻辑功能，具有灵活性高、开发周期短等优点。以下关于FPGA的说法中，错误的是？（）A.FPGA可以实现数字电路的设计和验证B.FPGA的编程可以使用硬件描述语言（HDL）进行C.FPGA的性能比专用集成电路（ASIC）低D.FPGA可以重复编程，方便进行设计修改和升级13、在数字电路设计中，使用硬件描述语言（HDL）的主要优点是什么？（）A.提高设计效率B.降低设计成本C.增强设计的可移植性D.以上都是14、对于一个放大器，若要提高其带宽同时保持增益不变，以下哪种方法较为有效？（）A.增加放大器的级数B.采用负反馈技术C.提高电源电压D.更换更高级的晶体管15、在半导体器件中，场效应管（FET）是一种重要的器件。增强型MOSFET在栅源电压为零时：（）A.导通B.截止C.处于放大状态D.处于饱和状态二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）通信系统中的香农定理表明了信道容量与带宽和信噪比之间的关系，请解释香农定理的具体内容，并说明其在通信系统设计中的指导意义。2、（本题5分）在电力电子变换电路中，升压斩波电路（BoostConverter）的工作原理是什么？分析其输入输出电压关系，并说明其在实际中的应用场景。3、（本题5分）论述在模拟滤波器中，椭圆滤波器在通带和阻带的衰减特性及设计方法。4、（本题5分）通信系统中的多输入多输出（MIMO）技术有哪些特点？应用前景如何？三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个电子秤数据加密电路，能够对电子秤的测量数据进行加密，保证数据的安全性。2、（本题5分）设计一个基于光电传感器的自动门控制系统，当有人靠近时自动开门，一段时间后自动关门。3、（本题5分）设计一个通信系统功率控制模块，能够根据信道条件动态调整发射功率，分析功率控制的精度和响应速度。4、（本题5分）设计一个用于光伏发电的最大功率点跟踪（MPPT）控制器，给出控制算法和硬件实现。5、（本题5分）利用数字逻辑电路设计一个数字电压表，能够测量直流电压并以数字形式显示，给出测量精度和量程。四、分析题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）在软件定义无线电（SDR）系统中，灵活的频谱配置和信号处理是其核心特点。请分析SDR系统的架构、数字信号处理算法、射频前端的设计，以及如何通过软件编程实现不同通信标准和应用场景的切换，同时考虑系统的实时性和功耗要求。2、（本题10分）在医疗电子领域，可穿戴健康监测设备越来越受欢迎。一款新型的智能手表能够实时监测心率、血压、睡眠质量等生理指标。请分析这些生理指标的检测原理和传感器技术，数据的处理和分析方法，以及如何通过蓝牙技术将数据准确无误地传输到手机应用程序，并保证用户隐私和数据安全。3、（本题10分）一个卫星通信地面站的天线跟踪系统存在偏差。分析天线跟踪的原理和控制算法，研究如何