齐齐哈尔高等师范专科学校《半导体物理及器件基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低2、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到多个输出端口。对于一个1路-4路数据分配器，当控制信号为10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.第三个输出端口D.第四个输出端口3、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.14V4、在一个数字电路中，使用编码器对10个输入信号进行编码，若采用8421BCD码编码，那么输出的编码长度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位5、在一个电子设备的电源管理系统中，需要实现对电池的充电和放电控制。以下哪种电子元件可以用于电池的充电管理？（）A.充电器芯片B.稳压器C.二极管D.晶体管6、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.-60V7、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能8、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.5009、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强10、在一个电子设备的电源电路中，需要提供稳定的直流电压。以下哪种稳压电路具有较好的稳压性能？（）A.线性稳压电路B.开关稳压电路C.集成稳压电路D.以上都是11、在一个工业生产线上的电气控制系统中，需要对多个执行机构进行顺序控制。例如，先启动某个设备，待其运行稳定后再启动下一个设备。这种顺序控制可以通过编程实现，也可以使用硬件逻辑电路实现。以下关于顺序控制方式的选择，正确的是（）A.编程实现灵活，但调试复杂B.硬件逻辑电路可靠，但修改困难C.对于复杂的顺序控制，应优先选择硬件逻辑电路D.编程实现和硬件逻辑电路效果相同，可随意选择12、某电气控制系统中，使用了PLC来控制一个自动化加工过程。在编写PLC程序时，需要考虑输入输出的处理、逻辑运算和定时计数等功能。以下关于PLC编程的描述，正确的是（）A.PLC编程语言简单，易于掌握B.PLC程序只能使用一种编程语言编写C.PLC程序的执行速度与程序长度无关D.PLC编程不需要考虑系统的安全性和可靠性13、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定14、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（）A.720B.7200C.72000D.72000015、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为2mA/V，截距为-1mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.5VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.5VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.5VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.5V16、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的传感器来检测货物的位置、状态和设备的运行情况。这些传感器将检测到的信息传输给中央控制器，控制器根据这些信息进行决策和控制。关于这些传感器在系统中的作用，以下描述正确的是（）A.提高了系统的自动化程度，但增加了成本B.降低了系统的可靠性，容易出现误报C.减少了人工干预，降低了工作效率D.只适用于简单的仓库控制，复杂系统无用17、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18、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个行波进位加法器，它的主要缺点是什么？（）A.速度慢B.电路复杂C.功耗高D.占用空间大19、电气控制中，经常使用断路器和熔断器来进行电路保护。断路器具有可重复使用、操作方便等优点，熔断器则具有成本低、分断能力强等特点。在以下情况下，更适合使用熔断器进行保护的是（）A.频繁操作的电路B.对保护动作速度要求高的电路C.需要远程操作的电路D.电流变化较大的电路20、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（）A.停电频率是指单位时间内的停电次数B.停电持续时间是指每次停电的时长总和C.供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值D.可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高21、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素22、在一个数字电路中，使用4选1数据选择器实现逻辑函数F=AB+BC。已知数据选择器的输入为I0到I3，选择控制端为S1和S0，那么应该如何连接输入和控制端才能实现该函数？（）A.具体连接方式较为复杂B.连接方式取决于其他因素C.按照特定规律连接D.无法通过该数据选择器实现23、对于一个场效应管，其开启电压为2V，当栅源电压为1.5V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.不确定24、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行压缩和扩展。以下哪种电子元件可以用于实现音频压缩和扩展？（）A.运算放大器B.比较器C.乘法器D.除法器25、电气控制系统中，为了实现电机的软启动，可以采用晶闸管调压电路。晶闸管调压电路通过改变晶闸管的导通角来调节输出电压，从而实现电机的平滑启动。以下关于晶闸管调压电路的描述，错误的是（）A.启动电流小，对电网冲击小B.可以实现无极调速C.功率因数低，谐波含量大D.适用于大容量电机的启动26、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为20ms，幅度为2V，电容为2μF，电阻为200kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（）A.-10VB.-8VC.8VD.10V27、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（）A.-5VB.-10VC.5VD.10V28、已知一个数字电路的逻辑函数为F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB29、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30、在一个集成运放构成的对数运算电路中，若输入为正电压，且输入电压增大，输出电压将：（）A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大二、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、对于一个RC高通滤波器，以下哪些参数会影响其截止频率？（）A.电阻值B.电容值C.输入信号的频率D.输出信号的幅度2、在工厂的电气自动化系统中，以下哪些设备可以实现数据采集和监控？（）A.传感器B.变送器C.数据采集卡D.监控软件3、数字电子技术中，以下哪些属于组合逻辑电路？（）A.编码器B.译码器C.计数器D.加法器4、在研究电磁场的对称性时，以下哪些是常见的对称操作（）A.平移B.旋转C.反射D.时间反演5、在功率放大器的输出匹配中，以下哪些目的是为了实现？（）A.最大功率输出B.提高效率C.减小失真D.增加带宽6、在PLC的输入接口电路中，常见的输入信号类型有哪些？A.直流输入B.交流输入C.脉冲输入D.模拟量输入7、在工厂的电气控制系统中，以下哪些设备可以实现电机的启动和停止控制？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.软启动器8、在电子测量技术中，以下哪些参数是常见的测量对象？（）A.电压B.电流C.电阻D.频率9、在电气设备的布线中，应遵循哪些原则？A.横平竖直B.整齐美观C.强弱电分开D.尽量减少交叉10、以下哪些属于电气控制系统中的检测元件？A.电流互感器B.电压互感器C.光电编码器D.压力传感器三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）描述如何实现一个数字信号的检错编码电路。2、（本题5分）阐述电气控制中变频调速的原理和优点。3、（本题5分）解释有源滤波器和无源滤波器的区别及特点。4、（本题5分）简述电动力学中的规范变换和规范不变性。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个智能建筑的能源管理系统需要进行升级，以提高能源利用效率和降低能源成本。请分析能源管理系统升