北京交通职业技术学院《集成电路设计导论》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题号一二三四总分得分一、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、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)2、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（）A.可以构成反相放大器和同相放大器B.输出电压不会超过电源电压C.不需要考虑输入信号的频率D.失调电压和温漂会影响放大精度3、在一个数字系统中，使用ROM存储一个4位的乘法表，其中输入为两个2位的二进制数，输出为4位的乘积。若输入为10和11，那么ROM输出的对应数值应该是多少？（）A.110B.101C.011D.1114、对于一个乙类互补对称功率放大电路，在理想情况下，其最大效率约为：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%5、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（）A.机械式电能表B.电子式电能表C.智能电能表D.电流表6、在一个由三极管构成的共射极放大电路中，若基极电流增大，而其他参数不变，集电极电流将：（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小7、在一个集成运放构成的乘法运算电路中，若两个输入信号分别为2V和3V，则输出电压约为：（）A.6VB.-6VC.5VD.-5V8、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门9、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.01110、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述）（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V11、在一个电子设备的显示屏幕上，需要显示彩色图像。以下哪种显示技术可以实现彩色图像显示？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是12、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的软启动控制。以下哪种设备可以用于电机的软启动控制？（）A.自耦变压器B.软启动器C.变频器D.以上都是13、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从40Hz增加到50Hz时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（）A.风机叶片损坏B.电机轴承磨损C.风道堵塞D.以上都有可能14、在一个共集电极放大电路中，其输出电阻通常比共射极放大电路的输出电阻：（）A.大B.小C.相等D.无法比较15、一个边长为L的正方形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中。若线圈平面与磁场方向平行，线圈所受的磁力矩大小为：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^216、在一个电气自动化系统中，使用了PLC和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC则负责执行控制逻辑。以下关于PLC与触摸屏通信的描述，正确的是（）A.通信协议通常由触摸屏厂家确定B.通信速度对系统性能影响不大C.可以通过无线方式进行通信D.通信线路的长度没有限制17、在一个基于CMOS工艺的数字电路中，其输入输出电平与TTL电平兼容。若CMOS电路的输出高电平为4.5V，低电平为0.5V，那么它连接到TTL电路时是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有时能工作有时不能D.取决于具体电路18、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为f。则辐射出的电磁波的波长为：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)19、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个T触发器，当T=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20、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、数字电路中的乘法器在数字信号处理中的应用包括（）A.快速傅里叶变换（FFT）B.数字滤波C.图像压缩D.音频处理2、在研究电磁感应现象时，以下哪些情况会产生感应电动势（）A.磁场变化B.导体运动C.面积变化D.电流变化3、电气控制系统中，影响触头接触电阻的因素有哪些？A.接触压力B.接触表面的材料和状态C.接触形式D.接触温度4、对于数字电路中的比较器，以下哪些说法是准确的？（）A.可以比较两个数字量的大小B.输出通常是高电平或低电平C.常用于数据排序和选择D.有多位比较器和单比特比较器之分5、在数字电路设计中，以下哪些方法可以提高电路的可靠性？（）A.增加冗余设计B.优化电路布局C.选择高质量的元器件D.进行充分的测试和验证6、以下哪些因素会影响交流电动机的转速？A.电源频率B.磁极对数C.转差率D.负载大小7、以下关于电磁波在不均匀介质中的传播，正确的是（）A.会发生折射和反射B.路径可能弯曲C.速度不均匀D.频率不变8、以下关于电力系统中的新能源发电的特点，正确的有（）A.随机性B.间歇性C.不可控性D.环保性9、以下关于电磁波的角动量，表述恰当的有（）A.具有自旋角动量和轨道角动量B.与偏振有关C.可以传递给物质D.对电磁波的传播没有影响10、电力电缆的敷设方式有（）A.直埋敷设B.电缆桥架敷设C.架空敷设D.穿管敷设11、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12、电力系统中的短路计算方法包括（）A.标幺值法B.有名值法C.短路容量法D.对称分量法13、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号14、在模拟电路的电磁兼容设计中，以下哪些措施可以减少电磁干扰？（）A.屏蔽B.滤波C.接地D.布线优化15、在电子电路的可靠性增长试验中，以下哪些步骤是常见的？（）A.故障分析B.改进设计C.再试验D.数据评估三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）简述相对论中质能关系的表达式和意义。2、（本题5分）设计一个环形计数器，并说明其工作状态。3、（本题5分）阐述电气控制系统中数据采集与处理的方法。4、（本题5分）分析电磁波在左手材料中的特殊性质。5、（本题5分）分析在数字电路中如何实现数字信号的滤波。6、（本题5分）设计一个滞回比较器，并计算其阈值电压和回差电压。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某工业园区的电力监控系统显示部分企业的用电量异常波动，同时功率因数偏低。经