上海音乐学院《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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在微处理器体系结构中，流水线技术可以提高指令执行效率。但流水线也会带来一些问题，比如：（）A.增加了指令的执行时间B.降低了处理器的主频C.可能产生流水线冒险D.减少了硬件复杂度2、对于模拟集成电路中的反馈放大器，以下哪种反馈类型可以提高放大器的输入阻抗？（）A.电压串联反馈B.电压并联反馈C.电流串联反馈D.电流并联反馈3、对于半导体器件，以下关于场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）的比较，哪一项是不准确的？（）A.FET是电压控制型器件，输入阻抗高；BJT是电流控制型器件，输入阻抗较低B.FET的噪声性能通常优于BJT，适用于对噪声要求较高的电路C.BJT的放大能力强于FET，在高频应用中具有优势D.FET和BJT在数字电路中的应用范围相同，没有明显的差异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、在半导体器件的特性测量中，以下哪种仪器用于测量晶体管的电流-电压特性：（）A.示波器B.晶体管图示仪C.频谱分析仪D.逻辑分析仪6、在数字音频处理中，若要对音频进行压缩编码，以下哪种标准是广泛应用的？（）A.MP3标准B.WAV标准C.MIDI标准D.以上都是7、在通信系统中，多径效应会影响信号的传输质量。多径效应是指信号在传输过程中经过多条路径到达接收端，从而产生信号的衰落和时延扩展。以下关于多径效应的说法中，错误的是？（）A.多径效应会导致信号的幅度衰落B.多径效应会导致信号的频率选择性衰落C.多径效应会导致信号的时延扩展D.多径效应只对无线通信系统有影响，对有线通信系统没有影响8、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9、在射频识别（RFID）系统中，以下哪个频段的RFID标签具有较远的读取距离？（）A.低频B.高频C.超高频D.微波10、在数字电路中，以下哪种触发器具有记忆功能且可以存储一位二进制数？（）A.D触发器B.JK触发器C.T触发器D.RS触发器11、在集成电路测试中，以下哪种测试方法能够检测出芯片内部的潜在故障？（）A.功能测试B.直流参数测试C.交流参数测试D.扫描测试12、在数字图像处理中，若要对一幅图像进行压缩，以下哪种压缩算法是基于图像的统计特性的？（）A.霍夫曼编码B.行程编码C.离散余弦变换（DCT）D.以上都是13、在无线局域网（WLAN）标准中，以下哪个标准支持更高的数据传输速率？（）A.IEEE802.11aB.IEEE802.11bC.IEEE802.11gD.IEEE802.11n14、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15、在半导体器件中，场效应管（FET）和双极型晶体管（BJT）有不同的特性。场效应管的输入电阻通常？（）A.比双极型晶体管高B.比双极型晶体管低C.与双极型晶体管相当D.随工作条件变化而不确定16、在数字信号处理中，若要对一个包含噪声的音频信号进行滤波处理，去除高频噪声，以下哪种滤波器类型是较为合适的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器17、在通信系统的复用技术中，以下哪种复用方式用于区分不同用户的信号：（）A.时分复用（TDM）B.频分复用（FDM）C.码分复用（CDM）D.空分复用（SDM）18、在微处理器的体系结构中，以下哪种缓存策略能够有效提高数据访问的命中率？（）A.直接映射缓存B.全相联缓存C.组相联缓存D.以上都不是19、在数字电子技术中，编码器和译码器是常用的组合逻辑电路。编码器的作用是将输入的信号转换为二进制编码输出。如果一个编码器有8个输入信号，那么它需要几位输出信号呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位20、在电子电路设计中，运算放大器是一种常用的器件。理想运算放大器的输入电阻和输出电阻分别为？（）A.无穷大，无穷大B.无穷大，零C.零，无穷大D.零，零二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在图像传感器中，CCD传感器和CMOS传感器在结构和性能上有显著差异。请比较它们在工作原理、灵敏度、噪声、速度和功耗方面的不同，并说明各自的适用领域。2、（本题5分）在数字图像处理的多光谱图像处理中，说明光谱特征提取和分类方法。3、（本题5分）在数字电路中，如何使用状态机设计一个有限状态自动机？4、（本题5分）论述在数字通信中，码间干扰的产生原因和消除方法。5、（本题5分）在电子电路的可靠性设计中，阐述环境适应性设计的内容，如温度、湿度、振动等因素的考虑。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个数字信号处理系统中，有限字长效应导致计算误差。分析如何通过增加字长、采用定点与浮点运算的合理搭配和误差补偿算法来减小有限字长对系统性能的影响。2、（本题5分）对于一个生物医学信号监测系统，如血压监测、心率监测等，分析传感器的精度、信号处理算法和无线传输技术。研究如何实现实时、准确和便捷的生物医学信号监测，为医疗诊断提供可靠依据。3、（本题5分）一个光通信系统中，存在偏振模色散的问题。分析偏振模色散的产生机制、对信号的影响和补偿方法，并评估不同补偿方案的效果和成本。4、（本题5分）卫星通信中的抗干扰技术对于保障通信的可靠性至关重要。分析频率跳变、直接序列扩频、自适应天线等抗干扰技术的原理和应用，研究在复杂电磁环境下抗干扰技术的性能评估和优化策略，同时探讨新的抗干扰技术发展趋势和面临的挑战。5、（本题5分）在一个卫星通信地面站的天线系统中，分析天线类型的选择、波束指向控制和极化方式的应用。探讨如何提高天线的增益、方向性和抗干扰能力，保障卫星通信的质量。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1