重庆青年职业技术学院《片机原理及应用实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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重庆青年职业技术学院
《片机原理及应用实验》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、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为 500kVA，额定电压为 10kV，功率因数为 0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为 400kW 时，其输出的无功功率约为（ ）
A. 300kVar
B. 600kVar
C. 400kVar
D. 200kVar

2、对于一个 RC 桥式正弦波振荡电路，已知 R = 10kΩ，C = 0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（ ）
A. 1/3 B. 1/2 C. 3 D. 2

3、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的亮度。以下哪种方法可以实现显示屏亮度的调节？（ ）
A. 改变电源电压
B. 改变显示屏的对比度
C. 使用脉宽调制（PWM）技术
D. 以上都是

4、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为 1010 。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为 1 。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（ ）
A. 1110 B. 1101 C. 0111 D. 1011

5、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（ ）
A. 对调速精度要求不高的风机控制
B. 高精度的数控机床主轴驱动
C. 一般的水泵控制
D. 普通的传送装置驱动

6、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个 3 位二进制数。当输入分别为 101 和 110 时，电路输出为 11110 。若输入变为 111 和 101 ，那么电路的输出最有可能是（ ）
A. 10001 B. 11011 C. 10111 D. 11101

7、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻 R f = 100kΩ，输入电阻 R i = 10kΩ，输入电压为 0.5V，那么输出电压约为多少？（ ）
A. 5V B. 4.5V C. 5.5V D. 6V

8、电气控制系统中，常常使用传感器来检测物理量，并将其转换为电信号。不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围。例如，压力传感器用于测量压力，位移传感器用于测量位移，速度传感器用于测量速度。以下关于传感器选择的考虑因素，错误的是（ ）
A. 测量范围和精度要求
B. 传感器的输出信号类型
C. 传感器的安装方式和尺寸
D. 传感器的价格越高越好

9、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

10、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为 1kHz，通带增益为 2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（ ）
A. 159nF，1.59kΩ
B. 159nF，3.18kΩ
C. 318nF，1.59kΩ
D. 318nF，3.18kΩ

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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

16、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和面积之间的平衡。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. 优化电路的布局和布线
C. 减少电路的功能
D. 以上都是

17、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

18、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（ ）
A. 水池无法充满
B. 水泵空转
C. 污水溢出
D. 设备停机

19、对于一个采用状态编码的时序电路，若状态数量为 6 个，使用二进制编码和格雷码编码分别需要多少位？（ ）
A. 3 位和 3 位
B. 3 位和 4 位
C. 4 位和 3 位
D. 4 位和 4 位

20、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

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、在电气控制系统中，常用的保护装置有哪些？
A. 短路保护
B. 过载保护
C. 欠压保护
D. 漏电保护

2、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 时钟频率
B. 时钟抖动
C. 时钟相位
D. 时钟同步

3、以下关于数字电路中的竞争 - 冒险现象的消除方法，正确的有（ ）
A. 接入滤波电容
B. 修改逻辑设计
C. 增加选通脉冲
D. 采用同步电路

4、电力系统中的串联补偿装置的作用包括（ ）
A. 提高输电线路的输送能力
B. 改善系统的稳定性
C. 调整线路的电压分布
D. 降低线路损耗

5、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

6、在电力系统的故障诊断中，以下哪些信号可以作为故障特征量？（ ）
A. 电流信号
B. 电压信号
C. 功率信号
D. 频率信号

7、可编程控制器（PLC）的特点包括以下哪些方面？
A. 可靠性高
B. 编程简单
C. 功能强大
D. 通用性好

8、对于数字系统的同步设计，以下哪些要点是重要的？（ ）
A. 统一的时钟信号 B. 合理的时序约束 C. 避免时钟偏移 D. 处理好异步信号的同步化

9、对于数字电路中的移位寄存器的应用，包括（ ）
A. 实现数据的串行 - 并行转换
B. 进行数据的移位运算
C. 构成环形计数器
D. 用于存储大量数据

10、交流电动机的调速系统中，闭环控制相对于开环控制的优点有哪些？
A. 精度高
B. 动态性能好
C. 抗干扰能力强
D. 调试简单

11、对于锁相环电路，以下哪些部分是其主要组成？（ ）
A. 鉴相器
B. 环路滤波器
C. 压控振荡器
D. 放大器

12、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（ ）
A. 高度集成 B. 功能强大 C. 设计复杂 D. 成本较高

13、电力系统的稳定性包括（ ）
A. 功角稳定
B. 电压稳定
C. 频率稳定
D. 暂态稳定

14、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

15、在电力系统的继电保护中，主保护和后备保护的关系是（ ）
A. 主保护动作迅速
B. 后备保护动作较主保护慢
C. 后备保护是主保护的补充
D. 主保护和后备保护可以同时动作

三、简答题（本大题共6个小题，共30分)
1、（本题5分）解释电力系统暂态稳定的概念，并说明影响暂态稳定的因素。

2、（本题5分）分析图中所示的奇偶校验器电路，说明其工作原理。

3、（本题5分）阐述静电场边值问题的唯一性定理。

4、（本题5分）讲解在数字电路中如何进行数字信号的微分器设计。

5、（本题5分）解释电力系统中的电力区块链技术的应用潜力和挑战。

6、（本题5分）讨论乙类互补推挽功率放大电路的交越失真产生原因及解决方法。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个自动化工厂的机器人手臂在抓取物体时，力度控制不准确，导致物体损坏或掉落。请分析可能影响抓取力度的电气和机械原因，如电机驱动器故障、传感器精度不足、机械传动间隙过大等，并提出相应的故障诊断和调整方法，包括检测电机驱动器性能、校准传感器、调整机械传动部件等。

2、（本题10分）一个自动化仓储系统中，堆垛机的运行精度和速度出现下降。请分析可能的原因，如机械部件磨损、驱动系统故障、控制系统误差等，并提出相应的检测和维修方法，以及如何通过优化控制算法来提高堆垛机的性能。

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