扬州环境资源职业技术学院《信号与系统实验》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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《信号与系统实验》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、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（ ）
A. -5V B. 0V C. 5V D. 10V

2、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（ ）
A. 同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率
B. 同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率
C. 并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比
D. 静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出

3、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为 E = E0 sin(kx - ωt) ，则其磁场强度 H 的表达式为（假设波沿 x 轴正方向传播，真空磁导率为 μ0 ，真空介电常数为 ε0 ）：（ ）
A. H = (E0 / ωμ0) sin(kx - ωt)
B. H = (E0 / c) sin(kx - ωt)
C. H = (E0 / ωμ0) cos(kx - ωt)
D. H = (E0 / c) cos(kx - ωt)

4、在一个由三极管构成的放大电路中，若要增大输出电阻，同时减小输入电阻，可以采用的接法是：（ ）
A. 共射极
B. 共集电极
C. 共基极
D. 以上都不行

5、在一个共集电极放大电路中，其输出电阻通常比共射极放大电路的输出电阻：（ ）
A. 大
B. 小
C. 相等
D. 无法比较

6、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（ ）
A. 立即清零 B. 完成当前计数后清零 C. 保持不变 D. 不确定

7、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. 6V B. 5V C. 4V D. 3V

8、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现任意进制的计数？（ ）
A. 二进制计数器
B. 十进制计数器
C. 可逆计数器
D. 可编程计数器

9、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（ ）
A. 电梯缓慢下降
B. 电梯急速下降
C. 电梯停在原处
D. 电梯上升到顶部

10、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（ ）
A. 液压系统压力不足
B. 电机故障
C. 传感器故障
D. 以上都有可能

11、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为 1010 。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（ ）
A. 1010 B. 0101 C. 不确定 D. 以上都不对

12、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

13、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

14、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（ ）
A. 数模转换器（DAC）
B. 模数转换器（ADC）
C. 计数器
D. 译码器

15、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（ ）
A. 机械式电能表
B. 电子式电能表
C. 智能电能表
D. 电流表

16、某电力用户的用电设备主要为异步电动机和照明灯具。异步电动机的启动电流较大，会对电力系统造成冲击。为了减小这种冲击，下列措施中有效的是（ ）
A. 采用软启动装置
B. 增加供电线路的电阻
C. 降低电源电压
D. 减少照明灯具的数量

17、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（ ）
A. 逻辑门的类型
B. 时钟频率
C. 电路的规模
D. 输入信号的频率

18、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β = 100，集电极电阻 R C = 2kΩ，发射极电阻 R E = 1kΩ，电源电压 V CC = 12V，基极电流 I B = 20μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（ ）
A. -50 B. -100 C. 50 D. 100

19、在一个由或门和与门组成的数字电路中，有四个输入信号 A、B、C、D 。已知当 A = 1 ，B = 0 ，C = 1 ，D = 0 时，输出为 1 。现在保持 A 和 C 不变，将 B 改为 1 ，D 改为 1 ，那么新的输出结果最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 取决于其他因素 D. 无法判断

20、一个数字系统使用 8 - 3 线优先编码器对 8 个输入信号进行编码，若输入信号 I7 为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（ ）
A. 111 B. 000 C. 110 D. 011

21、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个 8 选 1 数据选择器，需要几个控制信号？（ ）
A. 1 个
B. 2 个
C. 3 个
D. 4 个

22、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（ ）
A. 操作直观方便
B. 界面可定制性强
C. 通信速度快，实时性好
D. 对操作人员的技术要求高

23、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个 16 选 1 数据选择器，需要几个控制信号？（ ）
A. 1 个
B. 2 个
C. 3 个
D. 4 个

24、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（ ）
A. ±1V B. ±2V C. ±3V D. ±4V

25、在一个工厂的配电室中，有多个开关柜和配电柜。为了确保电力系统的安全运行，需要对这些设备进行定期维护和检查。以下哪个项目不属于常规的维护检查内容？（ ）
A. 检查设备的接地情况
B. 测量设备的绝缘电阻
C. 检查设备的外观是否有损坏
D. 更换设备的内部电子元件

26、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

27、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（ ）
A. 频率
B. 波长
C. 波速
D. 以上都是

28、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

29、在一个数字电路中，使用译码器将 4 位二进制编码转换为 16 个输出信号，若输入编码为 1010，那么哪些输出端会为有效电平？（ ）
A. 第 10 个输出端
B. 第 11 个输出端
C. 第 8 个和第 12 个输出端
D. 以上都不对

30、在一个 RC 高通滤波电路中，电阻为 10kΩ，电容为 0.1μF，输入信号的频率为 100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（ ）
A. 0.707 B. 0.159 C. 0.0159 D. 0.0079

31、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（ ）
A. -1.88V B. -3.77V C. 1.88V D. 3.77V

32、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

33、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β = 80，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 1kΩ，电源电压 V CC = 12V，发射极电阻 R E = 1kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（ ）
A. 10Ω B. 20Ω C. 50Ω D. 100Ω

34、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（ ）
A. 选择低功耗的逻辑门
B. 降低时钟频率
C. 优化电路的布局和布线
D. 以上都是

35、某电气控制系统用于控制一个风机的调速，采用了液力耦合器进行调速。若液力耦合器的工作油温度过高，会对调速效果产生什么影响？（ ）
A. 调速范围变小
B. 调速精度降低
C. 无法调速
D. 以上都有可能

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、在数字电路的可测试性设计中，以下哪些原则是重要的？（ ）
A. 可控制性 B. 可观测性 C. 可重复性 D. 可诊断性

2、以下关于电力市场交易模式的描述，正确的有（ ）
A. 中长期交易
B. 现货交易
C. 辅助服务交易
D. 期货交易

3、在三相异步电动机的调速方法中，变极调速的特点包括以下哪些？
A. 调速平滑性好
B. 设备简单
C. 只能有级调速
D. 适用于不需要无级调速的场合

4、电力系统中的谐波治理方法包括（ ）
A. 增加整流装置的相数
B. 采用无源滤波器
C. 采用有源滤波器
D. 改变电力电子装置的控制策略

5、在电力系统的无功平衡中，无功电源的种类有（ ）
A. 同步发电机
B. 同步调相机
C. 并联电容器
D. 静止无功发生器

6、在放大电路的频率响应中，以下哪些概念是重要的？（ ）
A. 上限截止频率 B. 下限截止频率 C. 通频带 D. 增益带宽积

7、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（ ）
A. 建立时间
B. 保持时间
C. 传播延迟
D. 时钟偏移

8、以下关于电磁波的辐射场，说法合理的有（ ）
A. 由加速运动的电荷产生 B. 具有方向性 C. 强度与距离的平方成反比 D. 是横电磁波

9、以下属于智能电网的特点的是（ ）
A. 自愈能力
B. 兼容性
C. 优化资产利用
D. 互动性

10、对于数字电路中的时序逻辑电路，以下说法正确的是（ ）
A. 输出不仅取决于当前输入，还与电路原来的状态有关
B. 包含存储元件，如触发器
C. 设计比组合逻辑电路复杂
D. 常用于计数器、寄存器等电路

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）解释有源滤波器和无源滤波器的区别及特点。

2、（本题5分）设计一个能对输入的 8 位二进制数进行奇偶校验的电路。

3、（本题5分）分析电力系统中的电力人才培养体系的构建和完善。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一家电子工厂的生产线对电源质量要求极高，然而近期出现了多次谐波干扰，导致产品质量下降和设备故障。请研究谐波产生的来源，如电力电子设备、非线性负载等，并阐述如何通过滤波装置和无功补偿技术来抑制谐波，提高电源质量，保障生产的正常进行。

2、（本题10分）某地区的风力发电场的风机叶片需要进行优化设计。请分析风机叶片优化设计的方法和技术，以及在实际应用中应注意的问题，如叶片形状设计、材料选择、空气动力学性能优化等。

3、（本题10分）某医院的手术室电气设备在运行过程中出现了电磁干扰影响医疗设备的情况。分析原因，并提出解决办法以消除电磁干扰。

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