阳泉师范高等专科学校《电子信息系统设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电子信息系统设计》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30个小题，每小题1分，共30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、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.5002、有一个电力系统，其中包含多个变电站和输电线路。在进行潮流计算时，需要考虑线路的电阻、电抗、电导和电纳等参数。下列关于这些参数对潮流分布影响的描述，错误的是（）A.电阻主要影响有功功率的分布B.电抗主要影响无功功率的分布C.电导主要影响有功功率的损耗D.电纳主要影响无功功率的损耗3、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4、在一个电气控制系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A。现采用星三角降压启动方式，启动时电动机绕组接成星形，启动电流为直接启动电流的1/3。那么直接启动时的电流大约是多少？（）A.20AB.40AC.60AD.80A5、在一个数字电路中，使用PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有4个，输出函数有3个，那么至少需要多少个与门和或门？（）A.8个与门，3个或门B.16个与门，3个或门C.4个与门，8个或门D.无法确定6、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真7、在一个数字电路中，使用比较器对两个4位二进制数进行比较，若两个数相等，比较器的输出是什么电平？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.高阻态8、一个LC并联谐振回路，已知电感L=20μH，电容C=0.02μF，若品质因数Q=150，那么该回路的谐振频率和通频带约为多少？（）A.356kHz，2.37kHzB.356kHz，4.74kHzC.712kHz，2.37kHzD.712kHz，4.74kHz9、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为1kHz，通带增益为2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ10、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.20011、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.RS48512、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定计算。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备容量13、已知一个数字电路的功耗主要由静态功耗和动态功耗组成。若静态功耗为1mW，动态功耗为2mW，电路工作频率提高一倍，动态功耗将变为多少？（）A.4mWB.2mWC.1mWD.8mW14、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为100:5，测量仪表显示的电流为2A，实际电流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A15、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS48516、一个8位的D/A转换器，其满量程输出电压为5V，若输入的数字量为10000000，那么输出的模拟电压是多少？（）A.1.25VB.2.5VC.3.75VD.0.625V17、数字电路中的移位寄存器可以实现数据的移位操作。对于一个4位右移寄存器，当输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011118、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制19、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为1V、2V、3V，对应的输入电阻分别为10kΩ、20kΩ、30kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.6VB.5VC.4VD.3V20、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗21、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，若增大上门限电压和下门限电压之间的差值，其抗干扰能力将：（）A.增强B.减弱C.不变D.先增强后减弱22、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波和放大。以下哪种滤波器和放大器的组合可以实现较好的性能？（）A.低通滤波器和共射极放大器B.高通滤波器和共基极放大器C.带通滤波器和共集电极放大器D.带阻滤波器和差分放大器23、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.-5V24、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.以上都不是25、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过低，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真26、在一个电子设备的音频输出电路中，需要提高音频的音质。以下哪个措施可以有效地提高音频音质？（）A.使用高品质的音频放大器B.优化音频信号处理算法C.选择合适的扬声器D.以上都是27、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28、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜29、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是30、在一个集成运放构成的低通滤波电路中，若增大电容的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低二、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、在模拟电路的噪声分析中，以下哪些类型的噪声是常见的？（）A.热噪声B.散粒噪声C.闪烁噪声D.突发噪声2、对于微控制器的应用，以下哪些领域较为常见？（）A.工业控制B.智能家居C.医疗设备D.汽车电子3、电力系统的稳定性包括（）A.功角稳定B.电压稳定C.频率稳定D.暂态稳定4、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（）A.磁场具有能量B.能量密度与磁场强度的平方成正比C.可以通过积分计算磁场的总能量D.能量只存在于有电流的区域5、在功率放大器的散热设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.功率管的功耗B.散热器的材料和面积C.环境温度D.通风条件6、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于母线的保护？（）A.母线差动保护B.过流保护C.零序保护D.距离保护7、电力系统中的电压互感器和电流互感器的作用包括（）A.测量电压和电流B.电气隔离C.为保护和控制装置提供信号D.变换电压和电流的幅值8、在电力系统的继电保护中，主保护和后备保护的关系是（）A.主保护动作迅速B.后备保护动作较主保护慢C.后备保护是主保护的补充D.主保护和后备保护可以同时动作9、在数字电路的可靠性设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容错技术B.进行热设计C.增加滤波电容D.提高布线的抗干扰能力10、在电力系统的谐波治理中，以下哪些方法可以使用？（）A.安装滤波器B.优化电力电子设备的设计C.采用谐波补偿装置D.提高系统的短路容量三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）推导静磁场的磁能密度表达式。2、（本题5分）阐述电磁波在负折射材料中的传播行为。3、（本题5分）解释差动放大电路的工作原理及共模抑制比的概念。4、（本题5分）说明电气控制中如何实现多地控制。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的变频器在运行时产生大量谐波，对电网和其他设备造成了干扰。请分析谐波产生的原理和可能造成的危害，如设备过热、电能质量下降、保护装置误动作等，并阐述如何通过谐波治理装置（如滤波器）和合理的变频器参数设置来减少谐波污染