防灾科技学院《固态电子与光电子》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《固态电子与光电子》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25个小题，每小题1分，共25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、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为0F时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.00002、一个共集电极放大电路，其输入电阻约为1kΩ，输出电阻约为100Ω，电压增益约为0.99。若输入信号源的内阻为500Ω，负载电阻为1kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.5B.0.9C.0.95D.0.993、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%4、数字电路中的全加器可以实现两个二进制数的加法运算，并考虑来自低位的进位。对于一个4位全加器，当两个输入分别为1011和0101，低位进位为1时，输出结果是什么？（）A.10000B.01010C.10010D.110105、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（）A.温度传感器B.压力传感器C.颜色传感器D.声音传感器6、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)7、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气线路的温度进行实时监测。以下哪种传感器可以用于检测电气线路的温度？（）A.热电偶B.热电阻C.红外传感器D.以上都是8、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ，输入电压为1V，则输出电压为：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V9、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10、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99511、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（）A.适用于测量高温物体的温度B.测量精度不受环境温度影响C.对被测物体的表面状态不敏感D.可以实现远距离测量12、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制13、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为3V，周期为15ms，电容为0.2μF，电阻为150kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V14、在电力系统的短路计算中，通常采用标幺值进行计算。标幺值的定义是实际值与基准值的比值。若选取基准容量为100MVA，基准电压为平均额定电压，一台变压器的额定容量为50MVA，短路电压百分数为10%。则该变压器电抗的标幺值约为（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.515、在一个电气设备的调速系统中，采用了闭环控制。闭环控制通过反馈实际输出值与设定值进行比较，从而调整控制量，使输出值更接近设定值。与开环控制相比，闭环控制具有更高的控制精度和稳定性，但也存在一些问题。以下关于闭环控制的描述，错误的是（）A.系统结构复杂，成本较高B.对反馈环节的精度要求高C.可能会出现系统振荡D.适用于对控制精度要求不高的场合16、在一个由多个与门和或门构成的数字电路中，已知当输入信号A=0，B=1，C=1，D=0时，输出为0。若将输入信号B改为0，其他输入不变，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断17、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模12的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个18、在一个电力系统中，需要对电力设备进行节能改造。以下哪种措施不是电力设备节能改造的常用措施？（）A.采用高效节能设备B.优化设备运行方式C.增加设备数量D.提高设备的功率因数19、在一个工厂的配电室中，需要安装配电柜和开关柜。以下哪个标准不是配电柜和开关柜的设计和安装标准？（）A.GB7251.1B.GB50054C.GB50052D.GB5005720、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·m21、在数字电路设计中，需要考虑电路的稳定性。以下哪种因素会影响电路的稳定性？（）A.电源电压的波动B.输入信号的噪声C.逻辑门的延迟D.以上都是22、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为2V和4V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V23、对于一个由施密特触发器构成的整形电路，输入为一个正弦波信号，其峰峰值为5V，若施密特触发器的正向阈值电压为2.5V，反向阈值电压为1.5V，那么输出信号的占空比是多少？（）A.50%B.大于50%C.小于50%D.无法确定24、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（）A.无限冲激响应滤波器（IIR）B.有限冲激响应滤波器（FIR）C.中值滤波器D.均值滤波器25、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行计数。对于一个异步计数器，它的计数速度通常比同步计数器（）。A.快B.慢C.一样D.不确定二、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、在数模转换（DAC）电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.分辨率B.转换精度C.转换速度D.线性度2、在电气控制系统中，常见的电气故障诊断方法有哪些？A.直观法B.测量法C.类比法D.置换法3、以下关于电动力学中的规范变换，表述准确的有（）A.不改变物理结果B.可以简化计算C.有多种形式D.只适用于特定的场4、以下关于数字电路中的PLD（可编程逻辑器件）的发展趋势，正确的有（）A.集成度越来越高B.性能不断提升C.成本逐渐降低D.应用范围不断扩大5、在数字电路中，以下哪些技术可以提高电路的集成度？（）A.芯片制造工艺的改进B.采用先进的封装技术C.优化电路设计D.减少外部引脚数量6、在电气控制系统中，电气互锁和机械互锁的区别主要体现在哪些方面？A.实现方式B.可靠性C.成本D.操作便捷性7、以下关于静电场的性质，表述准确的有（）A.静电场是无旋场B.静电场的电场线不闭合C.静电场对电荷做功与路径无关D.静电场的散度处处为零8、在电力系统的经济运行中，需要考虑的成本有（）A.发电成本B.输电成本C.配电成本D.停电损失成本9、在研究电磁波的传播时，以下哪些条件会影响其传播特性（）A.介质的电导率B.电磁波的频率C.介质的磁导率D.电磁波的振幅10、以下关于计数器的描述，哪些是正确的？（）A.可以实现计数功能B.有同步计数器和异步计数器之分C.常用于定时和分频D.计数范围是固定的三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释电磁场的能量守恒和能流密度的概念。2、（本题5分）推导电动力学中相对论性的电磁张量。3、（本题5分）研究场效应管的跨导特性及其对电路性能的影响。4、（本题5分）探讨在模拟电路中使用数字控制技术的优势和挑战。5、（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。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备在潮湿环境下频繁发生短路故障，给生产带来较大损失。经过对设备防护等级、布线方式和防潮措施的检查