石家庄工商职业学院《超大规模集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《超大规模集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35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、考虑一个用于实现乘法运算的数字电路，输入为两个2位二进制数。当输入分别为10和11时，电路输出为110。若输入变为11和10，那么电路的输出最有可能是（）A.110B.101C.100D.0112、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=18V，基极电阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，三极管的β=80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA3、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路4、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（）A.-5VB.-10VC.5VD.10V5、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和变换。以下哪种算法通常被用于数字滤波？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.离散傅里叶变换D.齐次变换6、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻和电容组成，若要产生频率为2kHz的正弦波，电容值为0.01μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ7、在一个交流电路中，电源的频率为50Hz，电阻为10Ω，电感为0.1H，电容为100μF。当电路处于串联谐振状态时，下列关于电路中电流和电压的描述，正确的是（）A.电流最大，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍B.电流最小，电感和电容两端电压相等且为电源电压的Q倍C.电流最大，电感和电容两端电压之和等于电源电压D.电流最小，电感和电容两端电压之和等于电源电压8、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±12V，负载电阻为8Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W9、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.1μs10、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11、在相对论电动力学中，一个电子以速度0.8c运动，已知电子的静止质量为m0，则其动量大小为（c为光速）：（）A.1.33m0cB.0.6m0cC.0.8m0cD.1.67m0c12、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态评估。以下哪种方法不是电力设备状态评估的常用方法？（）A.基于可靠性的评估方法B.基于风险的评估方法C.基于经验的评估方法D.基于随机抽样的评估方法13、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对14、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15、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16、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为12V，负载电阻为6Ω。若电源内阻为2Ω，计算电源的输出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W17、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.2500μS18、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的高频特性，可以：（）A.增大耦合电容B.减小耦合电容C.增大旁路电容D.减小旁路电容19、在一个电力系统中，需要对电力变压器进行维护和保养。以下哪个项目不属于变压器的常规维护内容？（）A.检查变压器的油位B.测量变压器的绕组温度C.更换变压器的铁芯D.检查变压器的接地情况20、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（）A.适用于所有的电气电路B.动作电流和动作时间可以调整C.安装时应注意接线正确D.定期需要进行测试和维护21、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.01122、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（）A.变压器B.电容器C.电抗器D.断路器23、在一个RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零24、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个4位二进制计数器的初始值为0000，时钟脉冲的频率为1kHz。经过5秒钟后，该计数器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.101025、电气控制系统中，为了实现电机的软启动，可以采用晶闸管调压电路。晶闸管调压电路通过改变晶闸管的导通角来调节输出电压，从而实现电机的平滑启动。以下关于晶闸管调压电路的描述，错误的是（）A.启动电流小，对电网冲击小B.可以实现无极调速C.功率因数低，谐波含量大D.适用于大容量电机的启动26、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27、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h28、一个电气控制系统中，有一台直流电动机，其电枢电阻为1Ω，电枢电压为220V，电枢电流为20A。若忽略电枢电感，计算电动机的电磁转矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m29、在一个有源滤波电路中，截止频率为500Hz，通带增益为3，若采用一阶高通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.0.637μF，530.5ΩB.0.637μF，1061ΩC.1.274μF，530.5ΩD.1.274μF，1061Ω30、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31、在一个电子设备的通信系统中，需要实现信号的加密和解密。以下哪种加密方式具有较高的安全性？（）A.对称加密B.非对称加密C.哈希加密D.以上都是32、某反馈放大电路，其开环增益为500，反馈系数为0.01。若要使闭环增益稳定在50，请问此反馈属于何种类型，且反馈深度约为多少？（）A.电压串联负反馈，11B.电压串联负反馈，10C.电流并联负反馈，11D.电流并联负反馈，1033、在一个电子电路的调试过程中，遇到了信号失真的问题。以下哪种方法可以有效地解决信号失真问题？（）A.调整电路参数B.更换电子元件C.改变电路布局D.重新设计电路34、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置35、某电气控制系统用于控制一个印刷机的运行，印刷机的速度由调速电机控制。在印刷过程中，速度出现波动，且波动频率较高。可能的原因是？（）A.调速电机故障B.电源电压不稳定C.控制系统的反馈环节故障D.以上都有可能二、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、在数字电路中，提高系统时钟频率可能带来的影响有（）A.增加数据处理速度B.对电路的稳定性要求更高C.可能导致功耗增加D.对布线和布局的要求更严格2、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计3、在高压输电线路中，以下哪些措施可以减少线路损耗？（）A.提高输电电压B.增加导线截面积C.采用新型导线材料D.优化线路布局4、在工厂的电气照明系统中，以下哪些因素需要考虑？（）A.照明强度B.照明均匀度C.节能要求D.灯具的使用寿命5、对于数字系统中的电源管理，以下哪些技术是常见的？（）A.降压转换器B.升压转换器C.电源监控D.电源排序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、在数字电路设计中，为了提高电路的可靠性，可以采取的措施有（）A.增加冗余设计B.采用纠错编码技术C.进行严格的测试和筛选D.优化电路布局和布线8、以下关于电磁波的频谱，描述恰当的有（）A.包含不同频率的成分B.不同频段有不同的应用C.频谱宽度与信号的时变性有关D.频谱是固定不变的9、在数字系统的可靠性评估中，需要考虑的因素包括（）A.元件的失效率B.系统的复杂度C.环境因素D.维护和维修策略10、在电力系统的继电保护整定计算中，需要考虑的因素有（）A.电力系统的运行方式B.故障类型和位置C.保护装置的动作特性D.灵敏度要求三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路的自启动特性。2、（本题5分）解释电气控制中如何根据工艺要求设计控制流程。3、（本题5分）推导电动力学中相对论性的电荷密度和电流密度变换。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某小区的地下车库