湖北民族大学《大规模集成电路布局规划设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共1页湖北民族大学《大规模集成电路布局规划设计》

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、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为800Ω，后级的输入电阻为8kΩ，若前级的电压增益为30，后级的电压增益为60，那么总的电压增益约为多少？（）A.1800B.2400C.3600D.48002、在一个集成运放构成的绝对值运算电路中，若输入为负电压，则输出电压为：（）A.输入电压的绝对值B.输入电压C.输入电压的相反数D.零3、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动4、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5、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个4位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（）A.10nsB.20nsC.40nsD.80ns6、在数字电路中，信号的传输会受到延迟的影响。以下哪种方法可以减少信号传输延迟？（）A.使用高速逻辑门B.缩短信号传输路径C.降低时钟频率D.增加信号的幅度7、有一个磁偶极子，磁矩为m，位于均匀外磁场B中。磁偶极子具有的势能为：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|8、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9、在电力系统的电能质量分析中，电压偏差是指供电电压与额定电压之间的差值。电压偏差过大可能会影响电气设备的正常运行。下列关于电压偏差产生原因的描述，错误的是（）A.电力系统的无功功率不足会导致电压偏低B.电力系统的有功功率不足会导致电压偏低C.线路阻抗过大可能会引起电压损失，导致电压偏差D.负荷的功率因数过低会导致电压偏差10、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.100Ω11、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器12、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择13、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知当输入信号A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为0。现在保持A和D不变，将B改为1，C改为0，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14、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小15、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有较快的读写速度？（）A.随机存取存储器（RAM）B.只读存储器（ROM）C.闪存（Flash）D.以上都是16、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出17、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.2000V18、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到不同的输出端口。对于一个1路-8路数据分配器，当控制信号为111时，输入数据会被分配到哪个输出端口？（）A.第一个输出端口B.第二个输出端口C.第七个输出端口D.第八个输出端口19、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（）A.对实时性要求高的系统应选择工业以太网B.传输距离远时应选择现场总线C.系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网D.成本是选择通信方式的唯一因素20、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和放大。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.加法器和比较器B.计数器和译码器C.滤波器和放大器D.编码器和解码器21、在相对论电动力学中，一个质子以0.6c的速度运动，其运动质量与静止质量的比值为：（）A.1.25B.1.67C.2.5D.1.522、在一个RC低通滤波电路中，电阻为30kΩ，电容为0.05μF，输入信号的频率为200Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2523、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24、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25、某电气控制系统用于控制一个风机的调速，采用了液力耦合器进行调速。若液力耦合器的工作油温度过高，会对调速效果产生什么影响？（）A.调速范围变小B.调速精度降低C.无法调速D.以上都有可能26、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高27、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性和可维护性。以下哪种设计方法可以提高电路的可靠性和可维护性？（）A.使用复杂的电路结构B.减少电路的功能C.采用标准化的元件和接口D.降低电路的性能28、在集成运放的内部电路中，通常采用恒流源电路来提供偏置电流，其主要目的是：（）A.提高放大倍数B.增大输入电阻C.提高电路的稳定性D.降低输出电阻29、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V30、某数字电路的功能是判断输入的5位二进制数是否为回文数（即正着读和倒着读都一样）。当输入为10101时，电路输出为1，表示是回文数。现在输入变为11011，电路的输出应该是（）A.1B.0C.无法确定D.以上选项均错误31、某电气控制系统中，使用了交流接触器来控制电机的启动和停止。交流接触器的工作原理是通过电磁吸合来接通或断开电路。在选择交流接触器时，需要考虑其额定电流、额定电压、操作频率等参数。以下关于交流接触器选择的描述，正确的是（）A.额定电流应略小于电机的工作电流B.额定电压应等于电源电压C.操作频率越高越好D.不需要考虑接触器的安装方式32、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V33、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入34、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高35、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、在数字电路的设计流程中，包括（）A.需求分析B.方案设计C.电路实现D.测试和验证2、以下哪些属于直流电动机的励磁方式？A.他励B.并励C.串励D.复励3、以下关于数字电路中的奇偶校验码，哪些描述是正确的？（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.可以通过硬件电路实现D.能纠正数据中的错误4、在模拟信号的数字化过程中，以下哪些步骤是包含的？（）A.采样B.量化C.编码D.调制5、对于数字系统中的存储层次结构，以下哪些层次是常见的？（）A.寄存器B.高速缓存C.主存D.外存6、以下关于数字电路中的FPGA（现场可编程门阵列）的描述，正确的是（）A.具有可编程性，可以实现各种数字逻辑功能B.开发过程相对灵活C.适合小批量、快速原型开发D.性能通常低于专用集成电路7、在放大器的输入输出阻抗匹配中，以下哪些情况需要考虑？（）A.提高功率传输效率B.减小信号反射C.增加带宽D.降低噪声8、对于电动力学中的介电常数和磁导率，以下说法合理的有（）A.描述介质的电磁特性B.一般为复数C.与频率有关D.是常量9、在电力电子技术中，以下哪些器件常用于功率变换？（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）C.功率场效应管（MOSFET）D.二极管10、在数字电路中，以下哪些因素会影响信号的传输速度？（）A.导线的长度B.逻辑门的类型C.工作频率D.负载的大小三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析如何实现一个数字频率计。2、（本题5分）阐述电磁波在大气中的传播衰减机制。3、（本题5分）说明电气控制系统中熔断器的选择原则。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市的电动汽车保有量迅速增