西北大学《数字硬件数字电路》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页西北大学《数字硬件数字电路》

2023-2024学年第二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、在电动力学中，一个电荷量为q的粒子在电磁场中运动，其拉格朗日量为L。若电磁场的标势为φ，矢势为A，则粒子的哈密顿量为：（）A.H=p·v-L，其中p是动量B.H=p·v+qφ-L，其中p是动量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是动量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是动量2、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.01113、在一个数字电路设计项目中，需要选择合适的逻辑门。以下哪种逻辑门的输出只取决于当前的输入？（）A.组合逻辑门B.时序逻辑门C.与门D.或门4、在一个由TTL门电路组成的数字系统中，若电源电压为5V，高电平的典型值为3.6V，低电平的典型值为0.3V。当输入电压为2V时，该输入被视为？（）A.高电平B.低电平C.不确定电平D.无效电平5、某工厂的电气控制系统中，有一组并联的交流接触器，用于控制多个大功率设备的启停。其中一个接触器频繁吸合和释放，而其他接触器工作正常。可能导致该接触器异常的原因是？（）A.控制电压不稳定B.接触器线圈短路C.负载过大D.以上都有可能6、在一个由触发器和逻辑门组成的时序电路中，若触发器的时钟信号存在抖动，可能会对电路的工作产生什么影响？（）A.输出不稳定B.功能错误C.速度下降D.以上都有可能7、在一个场效应管放大电路中，若采用自给偏压电路，以下关于其特点的描述，错误的是：（）A.适用于增强型场效应管B.电路结构简单C.输入电阻较高D.稳定性较好8、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.10019、在一个电子设备的无线通信模块中，需要提高信号的接收灵敏度。以下哪个措施可以有效地提高信号接收灵敏度？（）A.增加天线的长度B.使用低噪声放大器C.优化接收电路的参数D.以上都是10、在某电气控制系统中，采用了触摸屏作为人机界面，用于监控和操作设备。触摸屏突然出现触摸无反应的情况，但设备仍在正常运行。以下哪种原因可能性最大？（）A.触摸屏驱动程序故障B.控制系统通讯故障C.触摸屏硬件损坏D.电源故障11、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于短距离无线通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是12、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（）A.乘法器B.除法器C.加法器D.减法器13、在一个集成运放构成的求和运算电路中，若有三个输入信号分别为1V、2V和3V，电阻均相等，则输出电压为：（）A.-6VB.6VC.-1VD.1V14、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/215、某电气控制系统中，有一个由运算放大器组成的比较器电路。当输入信号超过设定阈值时，输出电平发生翻转。若运算放大器的供电电压不稳定，会对比较结果产生什么影响？（）A.比较结果提前翻转B.比较结果延迟翻转C.比较结果不变D.比较结果错误二、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、对于电动力学中的电动势能，以下说法合理的有（）A.与电荷的位置和电场有关B.是一个相对量C.可以通过积分计算D.只与电荷的电荷量有关2、对于电子系统中的显示技术，以下哪些类型是常见的？（）A.液晶显示（LCD）B.发光二极管显示（LED）C.有机发光二极管显示（OLED）D.电子纸显示（EPD）3、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁辐射的增强（）A.同步辐射B.阵列天线C.谐振腔D.无序散射4、在集成运放的实际应用中，以下哪些因素会影响其精度？（）A.温度变化B.电源噪声C.干扰信号D.运放的老化5、以下电力电子器件中，可用于直流变换的有（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）C.电力场效应管（MOSFET）D.门极可关断晶闸管（GTO）6、在集成运放的应用电路中，以下哪些可以用于实现信号的转换？（）A.电压-电流转换B.电流-电压转换C.交流-直流转换D.数字-模拟转换7、在电力系统的运行管理中，需要进行的工作有（）A.负荷预测B.检修计划安排C.经济调度D.安全分析8、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9、电力系统中的输电线路参数包括（）A.电阻B.电抗C.电纳D.电导10、在模拟乘法器的应用中，以下哪些是常见的用途？（）A.调制解调B.混频C.功率测量D.信号倍频三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某电力系统的谐波污染严重，影响了电能质量和设备正常运行。请分析谐波的来源（如非线性负载、电力电子设备等）和传播特性，并提出谐波治理的综合方案，包括采用无源滤波器、有源滤波器、优化设备选型等。2、（本题5分）自动化生产线中的质量检测系统起着关键作用。请分析质量检测系统的组成和工作原理，阐述其在保证产品质量方面的应用。3、（本题5分）某小区的智能电表在使用过程中出现了数据不准确的情况。分析可能的原因，如电表故障、通信干扰等，并提出解决措施。4、（本题5分）某城市的路灯照明系统需要进行智能化改造。请分析可以采取哪些措施来实现路灯照明系统的智能化，如智能控制、节能管理、故障检测等，并说明这些措施的优势。5、（本题5分）某工厂的无功补偿装置频繁出现故障，导致功率因数不达标，被电力部门罚款。请分析无功补偿装置故障的可能原因，如电容器损坏、投切控制器故障、电抗器过热、谐波放大等，并提出