黄河科技学院《数字集成电路设计综合实践》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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黄河科技学院《数字集成电路设计综合实践》
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、电气控制系统中，经常会遇到干扰问题。干扰源可能来自电源、空间电磁场、接地等。为了减少干扰对系统的影响，可以采取隔离措施，如光电隔离、磁隔离等。以下关于隔离措施的描述，错误的是（ ）
A. 光电隔离可以有效阻断电信号的传输
B. 磁隔离适用于高频信号的隔离
C. 隔离措施会增加系统的成本和复杂性
D. 隔离后系统的抗干扰能力一定能得到显著提高

2、在相对论电动力学中，一个电子以速度 0.8c 运动，已知电子的静止质量为 m0 ，则其动量大小为（c 为光速）：（ ）
A. 1.33m0c
B. 0.6m0c
C. 0.8m0c
D. 1.67m0c

3、在一个由多个与门和或门构成的数字电路中，已知当输入信号 A = 0 ，B = 1 ，C = 1 ，D = 0 时，输出为 0 。若将输入信号 B 改为 0 ，其他输入不变，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

4、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（ ）
A. 温度传感器
B. 压力传感器
C. 颜色传感器
D. 声音传感器

5、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC = 18V，基极电阻RB1 = 60kΩ，RB2 = 20kΩ，集电极电阻RC = 3kΩ，发射极电阻RE = 1.5kΩ，三极管的β = 80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（ ）
A. 40μA B. 50μA C. 60μA D. 70μA

6、一个数字系统使用 DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若 DAC 的转换时间为 1μs，系统时钟频率为 1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（ ）
A. 1000μs B. 100μs C. 10μs D. 1μs

7、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种 DCS 系统的特点，错误的是（ ）
A. 扩展性强，易于升级
B. 对网络依赖性高
C. 控制精度高，响应迅速
D. 成本较低，适合小型生产

8、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. 2.93V B. 3.15V C. 3.56V D. 2.58V

9、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 2V，周期为 10ms，电容为 0.1μF，电阻为 100kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（ ）
A. 20V B. 40V C. -20V D. -40V

10、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12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（ ）
A. 10.8V B. 13.2V C. 15.6V D. 18V

11、已知一个数字电路的传播延迟时间为 10ns，若该电路中包含 5 级相同的逻辑门，那么总的延迟时间大约是多少？（ ）
A. 10ns B. 50ns C. 100ns D. 500ns

12、某电气控制系统采用了智能控制算法，如模糊控制和神经网络控制。与传统的控制算法相比，智能控制算法能够更好地适应系统的非线性和不确定性。然而，智能控制算法也存在一些缺点。以下关于智能控制算法的描述，错误的是（ ）
A. 计算量大，对控制器性能要求高
B. 调试困难，需要大量的实验数据
C. 控制效果一定优于传统控制算法
D. 适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统

13、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

14、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

15、在一个音频放大器电路中，为了提高音质和减少噪声，通常会采用一些特殊的电子元件。以下哪种元件可以有效地降低噪声？（ ）
A. 电位器
B. 滤波器
C. 继电器
D. 发光二极管

16、在一个电子设备的电源电路中，需要将交流电转换为直流电。以下哪种电路元件通常被用于这一转换过程？（ ）
A. 变压器
B. 二极管
C. 三极管
D. 电容器

17、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态 A、B、C，输入信号为 X。当处于状态 A 且 X = 0 时，转换到状态 B；处于状态 B 且 X = 1 时，转换到状态 C；处于状态 C 且 X = 0 时，转换回状态 A。若当前状态为 A，输入 X 依次为 0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（ ）
A. B、C、A B. B、C、B C. C、A、B D. C、B、A

18、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

19、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（ ）
A. 变压器
B. 电容器
C. 电抗器
D. 断路器

20、一个电气控制系统中，有一台直流电动机，其电枢电阻为 1Ω，电枢电压为 220V，电枢电流为 20A。若忽略电枢电感，计算电动机的电磁转矩是多少？（ ）
A. 200 N·m
B. 400 N·m
C. 600 N·m
D. 800 N·m

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、以下关于电力系统中的微电网的特点，正确的有（ ）
A. 规模较小
B. 可以独立运行
C. 通常包含多种分布式电源
D. 与大电网连接灵活

2、在模拟电路的故障诊断中，以下哪些方法是常用的？（ ）
A. 直观检查法 B. 测量法 C. 替换法 D. 信号注入法

3、在集成运放的噪声分析中，以下哪些措施可以降低噪声？（ ）
A. 选择低噪声运放 B. 优化电路结构 C. 降低工作温度 D. 增加滤波电容

4、在电子电路的静电防护（ESD）设计中，以下哪些措施是有效的？（ ）
A. 使用静电保护器件
B. 良好的接地设计
C. 增加绝缘材料
D. 控制环境湿度

5、对于磁场中的安培环路定理，以下理解正确的是（ ）
A. 闭合回路中的电流与磁场的环流有关 B. 磁场是有旋场 C. 适用于任何闭合回路 D. 可以用来计算磁场的强度

6、在研究电磁感应现象时，以下哪些情况会产生感应电动势（ ）
A. 磁场变化 B. 导体运动 C. 面积变化 D. 电流变化

7、在集成（ ）
A. 需求分析 B. 方案设计 C. 电路实现 D. 性能测试

8、电力系统中的电力市场监管内容包括（ ）
A. 市场准入监管
B. 价格监管需要考虑的因素有（ ）
A. 输送功率
B. 输送距离
C. 投资成本
D. 环境影响

9、在集成电路设计中，以下哪些因素会影响芯片的性能？（ ）
A. 晶体管尺寸
B. 布线长度
C. 电源电压
D. 封装技术

10、在工厂的电气设备维护中，以下哪些工作是重要的？（ ）
A. 定期检查设备的运行状态
B. 及时处理设备的故障
C. 对设备进行清洁和保养
D. 记录设备的维护情况

11、在工厂的电动机控制中，以下哪些方式可以实现调速？（ ）
A. 改变电源频率
B. 改变电机极对数
C. 改变转差率
D. 改变电机绕组接法

12、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

13、以下关于数字电路中的 ADC （模数转换器）的采样定理，正确的是（ ）
A. 采样频率必须大于信号最高频率的两倍
B. 保证能无失真地恢复原始信号
C. 是 ADC 设计的重要依据
D. 决定了 ADC 的性能

14、在功率放大器的工作状态中，以下哪些是常见的？（ ）
A. 甲类 B. 乙类 C. 甲乙类 D. 丙类

15、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）

三、简答题（本大题共6个小题，共30分)
1、（本题5分）用与非门实现逻辑函数 F = AB + CD 。

2、（本题5分）比较逐次逼近型A/D转换器和双积分型A/D转换器的优缺点。

3、（本题5分）分析在数字电路中如何进行数字信号的幅度调制电路设计。

4、（本题5分）分析共集电极放大电路的特点，包括输入输出电阻和电压增益。

5、（本题5分）用计数器和数据选择器设计一个序列信号发生器。

6、（本题5分）说明电气控制中如何实现电气设备的智能化控制。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个商场的中央空调系统在运行过程中出现了噪音过大的问题。分析可能的原因，如设备故障、管道共振等，并提出降低噪音的措施。

2、（本题10分）某工厂的电气设备在恶劣环境下的可靠性如何提高？请分析提高可靠性的方法，并提出具体的方案。

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