宁夏师范学院《超大规模集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《超大规模集成电路设计》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、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向2、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为1kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，若前级的开路电压增益为50，后级的短路电流增益为100，那么总的电压增益约为多少？（）A.500B.5000C.50000D.5000003、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W4、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为30dB，第二级的增益为40dB，第三级的增益为50dB。请问总的增益约为多少？（）A.120dBB.110dBC.100dBD.90dB5、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS4856、电气控制系统中，常常使用传感器来检测物理量，并将其转换为电信号。不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围。例如，压力传感器用于测量压力，位移传感器用于测量位移，速度传感器用于测量速度。以下关于传感器选择的考虑因素，错误的是（）A.测量范围和精度要求B.传感器的输出信号类型C.传感器的安装方式和尺寸D.传感器的价格越高越好7、在电动力学中，一个电四极子在远处产生的电势与距离r的关系为：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^48、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为500Ω，后级的输入电阻为5kΩ，若前级的电压增益为20，后级的电压增益为50，那么总的电压增益约为多少？（）A.100B.500C.1000D.50009、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V10、在一个基于触发器的时序逻辑电路中，触发器的初始状态为0。在时钟脉冲的上升沿，输入信号D为1。经过连续的4个时钟脉冲后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对11、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为5秒，当输入信号接通后，经过8秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（）A.时间继电器损坏B.电动机故障C.控制线路断路D.以上都有可能12、在一个电子电路的调试过程中，遇到了信号失真的问题。以下哪种方法可以有效地解决信号失真问题？（）A.调整电路参数B.更换电子元件C.改变电路布局D.重新设计电路13、在一个电气控制系统的设计中，需要考虑系统的可靠性和可维护性。可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可维护性是指系统发生故障后进行维修的难易程度。以下关于提高系统可靠性和可维护性的措施，错误的是（）A.采用冗余设计B.选用高质量的元器件C.减少系统的功能D.提供详细的技术文档14、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作15、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011116、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.0.99517、在某电气控制系统中，需要对一个温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，温控仪作为控制器，电加热装置作为执行器。若热电偶的测量误差较大，会对整个控制系统的控制精度产生怎样的影响？（）A.无影响B.精度略有降低C.精度严重降低D.系统失控18、对于一个由JK触发器构成的时序电路，已知J=1，K=0，在时钟脉冲的作用下，触发器的状态会发生怎样的变化？（）A.置1B.置0C.保持原态D.翻转19、在一个由多个数字电路模块组成的系统中，不同模块之间需要进行数据传输。以下哪种通信方式可以实现高速、可靠的数据传输？（）A.并行通信B.串行通信C.无线通信D.红外线通信20、在电动力学中，一个点电荷q位于一个无限大的导体平面附近。则导体平面上感应电荷产生的电场在电荷所在位置的电场强度大小为：（）A.q/(4πε0r^2)B.-q/(4πε0r^2)C.q/(2πε0r^2)D.-q/(2πε0r^2)21、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的高频特性，可以：（）A.增大耦合电容B.减小耦合电容C.增大旁路电容D.减小旁路电容22、在一个由集成运放构成的微分运算电路中，若输入为正弦波信号，输出信号的相位将：（）A.超前输入90度B.滞后输入90度C.超前输入180度D.滞后输入180度23、在电力系统的继电保护中，距离保护是一种基于测量保护安装处至故障点之间距离的保护原理。距离保护通常由启动元件、测量元件、时间元件和逻辑元件组成。下列关于距离保护各元件作用的描述，错误的是（）A.启动元件用于检测故障是否发生B.测量元件用于测量保护安装处至故障点之间的距离C.时间元件用于保证保护动作的选择性D.逻辑元件用于判断故障的类型和方向24、考虑一个用于实现加法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当输入分别为0101和1010时，电路输出为1111。若输入变为1001和0110，那么电路的输出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.100025、在一个集成运放构成的压控电流源电路中，输出电流的大小主要取决于：（）A.输入电压B.反馈电阻C.运放的增益D.负载电阻26、对于一个差分放大电路，若两个输入信号大小相等、极性相同，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27、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28、在某电气控制系统中，需要对一个交流电机进行正反转控制，并要求在正反转切换时进行电气互锁。若互锁电路失效，可能会导致什么后果？（）A.电机无法启动B.电机烧毁C.控制电路短路D.以上都有可能29、对于一个集成运放构成的精密整流电路，当输入为正半周时，二极管的工作状态是：（）A.导通B.截止C.半导通D.不确定30、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.480031、在一个集成运放构成的方波发生电路中，若要改变方波的占空比，可以通过调整：（）A.电容的充电和放电电阻B.运放的电源电压C.输入电压D.反馈电阻32、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V33、在一个集成运放构成的滞回比较器中，当输入电压从较小值逐渐增大到超过上门限电压时，输出电压将：（）A.从高电平跳变为低电平B.从低电平跳变为高电平C.保持高电平不变D.保持低电平不变34、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.GB5005735、对于一个场效应管放大电路，若采用自偏压电路，为了稳定静态工作点，通常需要：（）A.增大源极电阻B.减小源极电阻C.增大漏极电阻D.减小漏极电阻二、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、在模拟乘法器的应用中，以下哪些电路可以实现？（）A.乘法运算B.除法运算C.平方运算D.平方根运算2、在音频电子电路中，以下哪些技术常用于提高音质？（）A.降噪B.均衡C.环绕声处理D.动态范围压缩3、在差分放大电路中，以下哪些因素有助于提高其共模抑制能力？（）A.增加射极电阻B.提高电路的对称性C.采用恒流源作为射极负载D.增大差模输入信号4、在RC振荡器中，以下哪些因素会影响振荡频率？（）A.电阻值B.电容值C.放大器的增益D.电源电压5、在数字电路的低功耗设计中，以下哪些策略是可行的？（）A.动态电压频率调整B.电源门控C.体偏置技术D.睡眠模式6、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（）A.避雷针B.避雷线C.避雷器D.接地装置7、对于可编程逻辑器件（PLD），以下哪些类型是常见的？（）A.CPLDB.FPGAC.GALD.PAL8、以下关于静电场中的电偶极子，表述恰当的有（）A.由两个等量异号的点电荷组成B.场强与距离的三次方成反比C.具有一定的电偶极矩D.在外电场中会受到力矩作用9、在数字电路的测试向量生成中，以下哪些方法是常用的？（）A.基于算法的生成B.基于模型的生成C.随机生成D.手动编写10、以下哪些是电气控制系统中的执行机构？A.气缸B.液压缸C.直线电机D.丝杠螺母副三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述电力系统中的电力物联网技术架构和应用场景。2、（本题5分）分析共发射极放大器的静态工作点设置对放大器性能的影响。3、（本题5分）解释集成运放的开环增益、共模抑制比等参数的意义和对电路性能的影响。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备节能改造中，需要考虑电机、变压器、照明等设备的节能潜力。请分析如