东北财经大学《集成电路工艺原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《集成电路工艺原理》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、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=100，集电极电阻RC=3kΩ，电源电压VCC=20V，发射极电阻RE=3kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω2、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V3、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产4、有一个电力系统，其中有多个分布式电源（如小型风力发电机、太阳能电池板）接入配电网。分布式电源的接入改变了配电网的潮流分布和运行特性。下列关于分布式电源接入对配电网保护影响的描述，错误的是（）A.可能导致保护误动作B.可能使保护灵敏度降低C.不会影响原有保护的选择性D.可能需要重新整定保护装置的参数5、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现高速计数？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器6、在一个共射极放大电路中，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.电压放大倍数增大，输入电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻不变7、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位8、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素9、在一个远距离电力传输线路中，为了提高传输效率和减少线路损耗，通常会采用高压输电。在这个过程中，以下哪个因素对传输效率的影响最大？（）A.导线的电阻B.导线的电感C.导线的电容D.环境温度10、某集成运放的开环增益为120dB，共模抑制比为100dB。若输入一个共模电压为2V的信号，差模电压为20mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V11、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W12、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行故障检测和定位。以下哪种方法不是电力电缆故障检测和定位的常用方法？（）A.电桥法B.脉冲反射法C.音频感应法D.颜色识别法13、在一个电子电路的设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的电磁兼容性？（）A.使用屏蔽罩B.合理布局电路C.选择合适的电子元件D.以上都是14、在一个电子设备的电源电路中，需要防止过压和过流。以下哪种电子元件可以用于防止过压和过流？（）A.压敏电阻B.保险丝C.二极管D.三极管15、某电力系统发生故障，短路电流的周期分量在经过一定时间后逐渐衰减为零，而短路电流的非周期分量则按指数规律衰减。下列关于短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的描述，正确的是（）A.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻B.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗C.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗D.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻二、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、在集成运放的保护电路中，以下哪些保护措施是常见的？（）A.输入过压保护B.输出过流保护C.电源极性接反保护D.输出短路保护2、在数字电路的可靠性设计中，需要注意（）A.减少噪声的影响B.提高电源的稳定性C.进行电磁兼容性设计D.增加备份电路3、以下关于电磁波的吸收和散射，说法正确的有（）A.与介质的性质有关B.会导致电磁波能量的减少C.吸收和散射是相互独立的过程D.对电磁波的传播方向产生影响4、在数字电子技术中，以下哪些因素会影响数字电路的性能？（）A.电源电压的稳定性B.逻辑门的传输延迟C.布线的合理性D.环境温度的变化5、对于电动力学中的边值问题，以下处理方法有效的有（）A.分离变量法B.镜像法C.格林函数法D.数值计算方法6、在数字电路的优化设计中，以下哪些方面可以考虑？（）A.减少逻辑门的数量B.提高电路的工作速度C.降低电路的功耗D.增强电路的可扩展性7、在电力系统的规划中，以下哪些因素会影响变电站的容量选择？（）A.负荷增长预测B.电源的接入容量C.电网的结构和可靠性要求D.环境和土地利用限制8、在模拟信号的处理中，以下哪些方法可以用于改善信号质量？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调9、电力系统中的谐波源主要有（）A.电力电子设备B.电弧炉C.变压器的铁芯饱和D.异步电动机10、电气控制线路中，减少触头电弧的方法有哪些？A.采用灭弧装置B.增大触头开距C.提高触头分断速度D.采用多断口触头11、在电力系统的无功补偿中，以下哪些因素会影响补偿效果？（）A.负荷的特性B.系统的运行方式C.补偿设备的容量和类型D.补偿设备的安装位置12、以下关于电磁波在介质界面的全反射现象，描述恰当的有（）A.反射系数为1B.存在临界角C.能量全部反射D.相位会发生变化13、在电力系统的无功补偿规划中，需要考虑的因素有（）A.负荷分布B.电网结构C.电压水平要求D.经济性14、在电力电子设备的控制中，以下哪些因素会影响控制性能？（）A.控制算法的选择B.传感器的精度和响应时间C.执行机构的性能D.系统的干扰和噪声15、对于电动力学中的电磁势规范，以下描述正确的有（）A.不同规范下电磁势不同B.物理结果相同C.库仑规范和洛伦兹规范是常见的D.规范是任意选择的三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个简单的数字比较器，比较两个4位二进制数的大小。2、（本题5分）阐述电气控制系统中安全继电器的工作原理和应用。3、（本题5分）用计数器和数据选择器设计一个序列信号发生器。4、（本题5分）说明电力系统潮流计算的目的和常用方法。5、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路的自启动特性。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个数据中心的服务器机柜内，电源线和数据线布线混乱，存在安全隐患且影响散热。请分析不合理布线可能带来的问题，如短路风险、信号干扰、散热不良等，并提出相应的布线优化方案，包括规范线缆走向、分类绑扎、增加线槽等。2、（本题10分）某风力发电场的集电线路发生故障，导致多