九江职业大学《集成电路CAD》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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九江职业大学《集成电路CAD》
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、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模 6 的计数器，需要几个触发器来实现？（ ）
A. 2 个
B. 3 个
C. 4 个
D. 5 个

2、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

3、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

4、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（ ）
A. 应综合使用多种方法进行故障诊断
B. 故障代码读取是最准确可靠的诊断方法
C. 仪器测量需要专业的设备和技术人员
D. 直观检查在某些情况下可以快速定位故障

5、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是 0 - 9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（ ）
A. 4 B. 8 C. 10 D. 16

6、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行降噪处理。以下哪种方法可以有效地降低音频信号中的噪声？（ ）
A. 使用滤波器
B. 采用降噪算法
C. 提高信号强度
D. 降低信号频率

7、在电力市场中，电价是影响电力供需平衡的重要因素。峰谷电价是一种根据负荷曲线制定的差别电价政策。下列关于峰谷电价作用的描述，错误的是（ ）
A. 引导用户合理安排用电时间，削峰填谷
B. 提高电力系统的设备利用率
C. 增加电力企业的销售收入
D. 降低电力系统的运行成本

8、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（ ）
A. 开环控制
B. 闭环控制
C. 模糊控制
D. 神经网络控制

9、一个LC并联谐振回路，已知电感L = 20μH，电容C = 0.02μF，若品质因数Q = 150，那么该回路的谐振频率和通频带约为多少？（ ）
A. 356kHz，2.37kHz
B. 356kHz，4.74kHz
C. 712kHz，2.37kHz
D. 712kHz，4.74kHz

10、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为 5 秒，当输入信号接通后，经过 8 秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（ ）
A. 时间继电器损坏
B. 电动机故障
C. 控制线路断路
D. 以上都有可能

11、在一个集成运放构成的方波发生电路中，若要改变方波的占空比，可以通过调整：（ ）
A. 电容的充电和放电电阻
B. 运放的电源电压
C. 输入电压
D. 反馈电阻

12、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（ ）
A. 16.875W B. 18W C. 20.25W D. 22.5W

13、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. 30V B. 60V C. -30V D. -60V

14、在一个电子设备的电源电路中，需要防止电源反接。以下哪种电子元件可以用于防止电源反接？（ ）
A. 二极管
B. 保险丝
C. 继电器
D. 三极管

15、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为 12V，负载电阻为 6Ω。若电源内阻为 2Ω，计算电源的输出功率是多少？（ ）
A. 8W
B. 12W
C. 16W
D. 20W

16、一个数字电路的功能是检测输入的 8 位二进制数中 1 的个数是否为偶数。当输入为 01010100 时，电路输出为 1 ，表示 1 的个数为偶数。现在输入变为 10011001 ，电路的输出最可能是（ ）
A. 1 B. 0 C. 无法确定 D. 以上都不对

17、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（ ）
A. 电感式接近开关适用于检测金属物体
B. 电容式接近开关可以检测非金属物体
C. 霍尔式接近开关对磁场敏感
D. 接近开关的检测距离越远越好

18、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为 500Ω，后级的输入电阻为 5kΩ，若前级的电压增益为 20，后级的电压增益为 50，那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 100 B. 500 C. 1000 D. 5000

19、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（ ）
A. 交流耐压试验
B. 直流耐压试验
C. 冲击耐压试验
D. 以上都是

20、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知输入信号 A、B、C 的值分别为 1、0、1，若该电路实现的逻辑功能为当 A 和 C 中有一个为 1 且 B 为 0 时输出为 1，否则输出为 0。以下哪种逻辑门组合可以实现该功能？（ ）
A. 与门和或门 B. 或门和非门 C. 与非门和或门 D. 与门和非门

21、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

22、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. 10/256 V
B. 20/256 V
C. 10/512 V
D. 20/512 V

23、在一个数字电路中，使用 PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有 4 个，输出函数有 3 个，那么至少需要多少个与门和或门？（ ）
A. 8 个与门，3 个或门
B. 16 个与门，3 个或门
C. 4 个与门，8 个或门
D. 无法确定

24、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为 2V 和 4V。当输入电压从 0 逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（ ）
A. 2V 和 4V
B. 1V 和 3V
C. 3V 和 1V
D. 4V 和 2V

25、在一个正弦波振荡电路中，要使电路能够起振，放大器的放大倍数应该满足的条件是：（ ）
A. 等于 1
B. 小于 1
C. 大于 1
D. 大于 3

26、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地电阻的测量。以下哪个仪器可以用于接地电阻的测量？（ ）
A. 万用表
B. 兆欧表
C. 接地电阻测试仪
D. 示波器

27、在一个数字系统中，使用 ROM 存储一个 4 位的乘法表，其中输入为两个 2 位的二进制数，输出为 4 位的乘积。若输入为 10 和 11，那么 ROM 输出的对应数值应该是多少？（ ）
A. 110 B. 101 C. 011 D. 111

28、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

29、一个电气控制系统中，有一个由电容和电阻组成的 RC 滤波电路，用于平滑直流电源的输出电压。若电容的值增大，滤波效果会如何变化？（ ）
A. 变好
B. 变差
C. 不变
D. 先变好后变差

30、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（ ）
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

31、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个 4 位二进制数的加法。当其中一个加数从 0111 变为 1000 ，另一个加数不变，且低位有进位输入 1 ，那么和的变化最有可能是（ ）
A. 增加 7 B. 减少 7 C. 增加 8 D. 减少 8

32、有一个电力系统，其中包含多个变电站和输电线路。在进行潮流计算时，需要考虑线路的电阻、电抗、电导和电纳等参数。下列关于这些参数对潮流分布影响的描述，错误的是（ ）
A. 电阻主要影响有功功率的分布
B. 电抗主要影响无功功率的分布
C. 电导主要影响有功功率的损耗
D. 电纳主要影响无功功率的损耗

33、某数字电路用于将十进制数转换为二进制编码的 BCD 码。当输入的十进制数为 78 时，经过电路转换后的 BCD 码输出最有可能是（ ）
A. 01111000
B. 10011110
C. 01111001
D. 01001110

34、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的额定电压、额定电流等参数。以下哪个因素不是影响设备选型的主要因素？（ ）
A. 设备的使用环境
B. 设备的安装方式
C. 设备的品牌和价格
D. 设备的功能和性能

35、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

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、电力系统中的电压互感器和电流互感器的作用包括（ ）
A. 测量电压和电流
B. 电气隔离
C. 为保护和控制装置提供信号
D. 变换电压和电流的幅值

2、在电动力学中，以下哪些情况会导致电荷分布产生电场（ ）
A. 静止的点电荷 B. 均匀分布的电荷 C. 随时间变化的电流 D. 匀速运动的电荷

3、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（ ）
A. 高供高计
B. 高供低计
C. 低供低计
D. 低供高计

4、以下关于数字电路中的 CPLD （复杂可编程逻辑器件）的特点，正确的有（ ）
A. 集成度较高
B. 编程灵活
C. 具有丰富的宏单元
D. 适合大规模数字系统设计

5、以下关于数字电路中的同步复位，哪些说法是正确的？（ ）
A. 在时钟上升沿或下降沿进行复位 B. 避免了亚稳态问题 C. 对时钟质量要求较高 D. 常用于大型数字系统

6、在数字电路的可靠性增长试验中，以下哪些方法是常用的？（ ）
A. 环境应力筛选 B. 可靠性强化试验 C. 加速寿命试验 D. 故障模式影响分析

7、在正弦波振荡器的设计中，以下哪些条件是必须满足的？（ ）
A. 起振条件 B. 平衡条件 C. 稳定条件 D. 选频网络的品质因数足够高

8、在集成电路的制造工艺中，以下哪些工艺步骤是关键的？（ ）
A. 光刻
B. 蚀刻
C. 掺杂
D. 薄膜沉积

9、对于电动力学中的自感和互感，以下描述正确的有（ ）
A. 与线圈的形状和位置有关 B. 会影响电路中的电流变化 C. 自感只存在于单个线圈 D. 互感是相互的

10、对于电动力学中的电磁张量，以下特点描述准确的有（ ）
A. 是一个二阶张量 B. 包含电场和磁场信息 C. 具有对称性 D. 与参考系无关

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）简述电力系统中的防雷保护措施和装置。

2、（本题5分）分析图中所示的编码器和解码器组合电路，说明其功能。

3、（本题5分）设计一个滞回比较器，并计算其阈值电压和回差电压。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某电力系统的无功补偿装置出现故障。请分析无功补偿装置的作用和可能出现的故障，如电容器损坏、控制器故障等，并提出故障诊断和解决方法。

2、（本题10分）某工厂的电气开关柜在运行中发出异常声响，经检查，发现是触头接触不良、母线松动以及柜体共振等原因造成的。请详细分析这些问题产生的原因，并提出相应的处理措施和日常巡检重点，以确保开关柜的安全稳定运行。

3、（本题10分）某工厂的一台异步电动机在运行过程中发热严重，效率降低。请分析可能导致电机发热和效率下降的原因，如定子绕组短路、转子断条、机械摩擦增大等，并提出相应的检测和维修方法，包括使用电桥测量绕组电阻、观察转子外观、检查机械部件等。

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