武汉设计工程学院《集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《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批阅人一、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、在无线传感器网络中，节点的定位是一个重要的问题。以下哪种定位技术不需要额外的硬件设备：（）A.GPS定位B.基于距离的定位C.基于角度的定位D.基于连通性的定位2、在数字通信系统的同步技术中，以下哪个同步用于确定每个码元的起止时刻？（）A.位同步B.帧同步C.网同步D.载波同步3、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。以下关于光刻技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.用于在硅片上形成电路图案B.分辨率决定了能够制造的最小器件尺寸C.光刻过程中需要使用光刻胶D.光刻的精度不受光源波长的影响4、在数字电路中，移位寄存器可以实现数据的存储和移位操作。以下关于移位寄存器的应用，哪一项是不准确的？（）A.串行数据到并行数据的转换B.数据的延迟和缓存C.计数器的实现D.数字信号的调制5、在模拟集成电路中，反馈是一种重要的电路技术。负反馈可以改善放大器的性能，以下关于负反馈对放大器性能的影响，哪一项是错误的？（）A.提高增益稳定性B.减小非线性失真C.增大输入电阻D.扩展频带6、在集成电路设计中，以下哪种综合工具能够将硬件描述语言转换为门级网表？（）A.SynplifyB.ModelSimC.QuartusD.ISE7、对于一个数字信号，若要进行有效的压缩编码，以下哪种方法可能会被采用？（）A.预测编码B.变换编码C.统计编码D.以上都是8、在嵌入式系统开发中，实时操作系统（RTOS）被广泛应用。以下关于RTOS特点的描述，错误的是：（）A.响应时间确定B.任务调度复杂C.资源利用率高D.不支持多任务9、在通信原理中，ASK、FSK和PSK是三种基本的数字调制方式。其中，抗噪声性能最好的是？（）A.ASKB.FSKC.PSKD.无法确定10、在电子电路设计中，电感也是一种常用的元件。电感的主要作用有滤波、储能、谐振等。如果一个电路需要对低频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电感呢？（）A.空心电感B.磁芯电感C.贴片电感D.色环电感11、在数字通信中，多进制调制（如M进制）相比二进制调制可以提高频带利用率。但多进制调制也存在一些缺点，以下哪一项不属于多进制调制的缺点？（）A.抗噪声性能下降B.设备复杂度增加C.误码率增大D.频谱效率降低12、在数字通信的同步数字系列（SDH）中，以下哪种容器用于承载不同速率的信号？（）A.C容器B.VC容器C.TU容器D.AU容器13、在微处理器的体系结构中，若要提高指令的执行效率，以下哪种技术的应用是常见的？（）A.流水线技术B.超标量技术C.缓存技术D.以上都是14、在自动控制原理中，根轨迹法是分析系统性能的一种重要方法。根轨迹的起点和终点分别取决于？（）A.开环零点和开环极点B.闭环零点和闭环极点C.系统的输入和输出D.控制器的参数15、在集成电路的封装技术中，以下哪种封装形式具有体积小、引脚多的特点？（）A.DIP封装B.SOP封装C.BGA封装D.QFP封装16、在集成电路设计中，CMOS工艺是目前广泛应用的一种技术。下列关于CMOS电路特点的描述中，错误的是：（）A.静态功耗低B.集成度高C.输入电阻高D.速度比双极型电路慢17、在数字电路的时序分析中，建立时间和保持时间是两个重要的概念。如果不满足建立时间和保持时间的要求，可能会导致：（）A.逻辑错误B.功耗增加C.速度下降D.噪声增大18、在数字图像处理中，以下哪种图像增强方法能够突出图像的边缘和轮廓？（）A.直方图均衡化B.中值滤波C.锐化滤波D.平滑滤波19、在电子电路设计中，以下哪种设计方法能够提高设计效率和可重用性？（）A.自底向上设计B.自顶向下设计C.模块化设计D.以上都是20、在电力电子技术中，绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种重要的功率器件。与传统的功率晶体管相比，IGBT具有哪些优点？（）A.开关速度快，导通压降小B.开关速度慢，导通压降大C.输入阻抗低，驱动功率大D.输入阻抗高，驱动功率小21、对于通信系统的噪声性能，以下哪个参数用于衡量系统内部产生的噪声？（）A.热噪声B.散粒噪声C.量化噪声D.内部噪声系数22、在微波通信中，抛物面天线具有良好的方向性。其增益与天线口径的关系是：（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比23、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。光刻过程中，影响分辨率的主要因素是：（）A.光源波长B.光刻胶厚度C.曝光时间D.显影时间24、在电子测量技术中，若要测量一个高频信号的频率，以下哪种仪器是较为精确的？（）A.示波器B.频率计C.万用表D.信号发生器25、在电子系统的电磁兼容性设计中，屏蔽是一种有效的措施。对于磁场屏蔽，以下哪种材料效果较好：（）A.铜B.铝C.铁磁材料D.塑料26、在模拟电子技术中，功率放大器用于为负载提供足够的功率。ClassA功率放大器具有较高的线性度，但效率较低。以下关于其效率低的原因，哪一项是正确的？（）A.静态电流较大B.输出功率较小C.管压降较大D.负载电阻较小27、在模拟通信系统中，调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）是常见的调制方式。以下关于这三种调制方式的带宽比较，哪一项是正确的？（）A.AM的带宽最窄，FM的带宽最宽B.AM的带宽最宽，PM的带宽最窄C.FM的带宽最窄，PM的带宽最宽D.PM的带宽最窄，AM的带宽最宽28、在电子电路设计中，常常需要使用电源管理芯片来为系统提供稳定的电源。对于线性稳压器和开关稳压器，以下关于它们的特点和应用场景的描述，哪一项是不准确的？（）A.线性稳压器的效率较低，适用于小电流、对噪声要求高的场合B.开关稳压器的输出纹波较大，一般用于大电流、对效率要求高的场合C.线性稳压器的成本通常比开关稳压器低D.开关稳压器的体积通常比线性稳压器小29、在传感器技术中，热电偶是一种常用的温度传感器。以下关于热电偶测温原理的描述，哪一项是正确的？（）A.基于热电效应，将温度转化为电阻的变化B.基于热胀冷缩原理，将温度转化为长度的变化C.基于热电效应，将温度转化为电势差的变化D.基于热敏电阻特性，将温度转化为电流的变化30、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触发器二、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用模拟电路技术，设计一个用于医疗设备的直流稳压电源电路，提供稳定的低噪声电源。2、（本题5分）设计一个基于PLC的风力发电控制系统，实现对风力发电机的转速、功率等参数的监测和控制。3、（本题5分）设计一个低通滤波器电路，截止频率为1kHz，通带增益为0dB，阻带衰减不小于40dB，用于滤除高频噪声。4、（本题5分）设计一个基于超声波传感器的距离测量系统，能够测量物体与传感器之间的距离，并显示测量结果。5、（本题5分）设计一个基于光电传感器和计数器的物体运动速度测量系统，准确测量物体的运动速度。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在数字图像处理的目标检测与识别中，阐述常用的算法和技术，并分析其优缺点。2、（本题5分）解释通信系统调制解调技术中的非相干解调，其适用范围和优缺点是什么？3、（本题5分）论述电子信息工程中常见的传感器类型（如温度、压力、光等传感器）及其工作原理。4、（本题5分）在数字电路中，如何设计一个同步计数器？5、（本题5分）详细阐述在集成电路设计中，如何进行低功耗设计？包括电路级、系统级和工艺级的策略。四、分析题（本大题共