石家庄信息工程职业学院《FPGA数字系统课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《FPGA数字系统课程设计》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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为1V，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V2、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平3、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个PLC控制的输送装置。PLC的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而PLC程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（）A.停止运行B.继续正常运行C.运行速度改变D.出现不可预测的动作4、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式是最常用的？（）A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速D.以上都是5、数字电路中的译码器可以将输入的二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个3线-8线译码器，当输入代码为全零时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.7个D.8个6、在一个电气控制系统中，使用了一个数字电压表来测量电压。若电压表的分辨率不够，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量结果误差较大B.测量结果不稳定C.无法测量D.测量结果始终为零7、在一个数字系统中，使用PAL（可编程阵列逻辑）实现一个4输入、2输出的逻辑函数，若输入信号分别为A、B、C、D，输出为Y1和Y2，逻辑函数为Y1=A·B+C·D，Y2=A⊕B，那么PAL的编程应该如何进行？（）A.按照特定的编程规则B.无法通过PAL实现C.编程方式取决于其他因素D.以上都不对8、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样9、一个数字系统使用ADC（模数转换器）将0-10V的模拟电压转换为数字量，若ADC的分辨率为8位，那么其量化误差最大为多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V10、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11、在一个电子设备的显示屏幕上，需要显示彩色图像。以下哪种显示技术可以实现彩色图像显示？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是12、有一个矩形波导，横截面的长和宽分别为a和b，其中a>b。当电磁波在其中传播时，能够传播的最低频率对应的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM0113、在一个电子电路的故障诊断中，使用了逻辑分析仪进行信号分析。以下哪个逻辑分析仪功能对于检测数字电路故障最有用？（）A.状态分析B.时序分析C.协议分析D.以上都是14、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.1.515、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较好的性能？（）A.共射极放大器和低通滤波器B.共基极放大器和高通滤波器C.共集电极放大器和带通滤波器D.差分放大器和带阻滤波器16、在一个电气控制系统的设计中，需要选择合适的电源。电源的类型包括交流电源和直流电源，它们各有优缺点。交流电源通常易于获取，但电压波动较大；直流电源稳定性好，但成本较高。以下关于电源选择的考虑因素，错误的是（）A.负载的特性和要求B.系统的成本预算C.电源的安装和维护难度D.电源的外观和尺寸17、在一个电力系统中，需要对电力变压器进行维护和保养。以下哪个项目不属于变压器的常规维护内容？（）A.检查变压器的油位B.测量变压器的绕组温度C.更换变压器的铁芯D.检查变压器的接地情况18、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.100119、有一个8位的逐次逼近型A/D转换器，输入模拟电压范围为0-5V，若当前转换得到的数字量为10010101，那么对应的模拟电压大约是多少？（）A.2.93VB.3.15VC.3.56VD.2.58V20、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的精确控制。以下哪种电子元件可以用于电机的速度控制？（）A.电位器B.编码器C.驱动器D.传感器二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在无线通信电子电路中，以下哪些模块是常见的？（）A.射频前端B.混频器C.本振D.功率放大器2、在放大器的增益控制中，以下哪些方法可以实现？（）A.改变反馈电阻B.改变输入电阻C.采用可变增益运放D.改变电源电压3、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（）A.电容器B.电抗器C.静止无功补偿器D.同步调相机4、在电气控制系统中，电气互锁和机械互锁的区别主要体现在哪些方面？A.实现方式B.可靠性C.成本D.操作便捷性5、在电气设备的绝缘配合中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的额定电压B.过电压类型和水平C.环境条件D.设备的绝缘性能6、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的电压质量？（）A.负荷的变化B.发电机的出力C.无功补偿设备的运行状态D.线路的阻抗7、以下关于电磁波在等离子体中的传播，说法正确的有（）A.会出现折射和反射B.频率会发生变化C.与等离子体的参数有关D.总是直线传播8、在三相异步电动机的正反转控制电路中，为了避免相间短路，通常采取哪些措施？A.采用接触器联锁B.采用按钮联锁C.采用机械联锁D.采用时间继电器延时9、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.设备的功率损耗B.散热方式和材料C.环境温度和通风条件D.设备的尺寸和重量10、以下关于电力系统中的直流输电的优点，正确的有（）A.输电距离不受限制B.不存在无功功率问题C.可以实现非同步联网D.线路损耗小11、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12、电力系统中的短路计算方法包括（）A.标幺值法B.有名值法C.短路容量法D.对称分量法13、在集成运算放大器的应用中，以下哪些属于常见的电路类型？（）A.比例运算电路B.加法运算电路C.减法运算电路D.积分运算电路14、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15、在数模转换（DAC）电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.分辨率B.转换精度C.转换速度D.线性度三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）阐述电气控制系统中数据采集与处理的方法。2、（本题5分）阐述在数字电路中如何进行数字信号的脉冲宽度测量。3、（本题5分）阐述如何设计一个数字信号的解调电路。4、（本题5分）用PLA实现逻辑函数F=AB'+C'D。5、（本题5分）分析在数字电路中如何实现数字信号的滤波。6、（本题5分）简述电力系统中的黑启动方案和实施步骤。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)