东华理工大学《微纳光电子学》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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东华理工大学《微纳光电子学》
2023-2024学年第一学期期末试卷

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15个小题，每小题2分，共30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、在模拟电子电路中，反馈放大器可以改善放大器的性能。负反馈可以使放大器的？（ ）
A. 增益增大，带宽减小 B. 增益减小，带宽增大 C. 增益和带宽都增大 D. 增益和带宽都减小

2、在数字信号处理中，IIR（无限脉冲响应）滤波器和 FIR（有限脉冲响应）滤波器各有特点。IIR 滤波器的主要优点是？（ ）
A. 可以实现线性相位 B. 设计相对简单 C. 稳定性好 D. 计算量小

3、在电子测量仪器中，若要测量一个微小的电阻值，以下哪种测量方法较为精确？（ ）
A. 伏安法
B. 电桥法
C. 万用表测量
D. 以上都不准确

4、在电子测量技术中，若要测量一个高频信号的频率，以下哪种仪器是较为精确的？（ ）
A. 示波器
B. 频率计
C. 万用表
D. 信号发生器

5、在电子电路设计中，电阻是常用的元件之一。电阻的作用有很多，比如限流、分压等。如果一个电路中需要将一个 12V 的电源电压降低到 6V，应该选用多大阻值的电阻进行分压呢？已知电路中的电流为 2A。
A.3Ω
B.6Ω
C.12Ω
D.24Ω

6、在通信系统的发射机中，以下哪种电路用于将基带信号调制到高频载波上？（ ）
A. 调制器 B. 编码器 C. 复用器 D. 放大器

7、对于模拟集成电路中的反馈放大器，以下哪种反馈类型可以提高放大器的输入阻抗？（ ）
A. 电压串联反馈 B. 电压并联反馈 C. 电流串联反馈 D. 电流并联反馈

8、在半导体器件的特性测量中，以下哪种仪器用于测量晶体管的电流 - 电压特性：（ ）
A. 示波器
B. 晶体管图示仪
C. 频谱分析仪
D. 逻辑分析仪

9、在电子电路设计中，关于反馈放大器的性能，以下哪个说法是不准确的？（ ）
A. 负反馈可以提高放大器的增益稳定性、减小非线性失真和扩展带宽
B. 正反馈会使放大器的增益增大，但容易导致自激振荡，使系统不稳定
C. 反馈深度越大，反馈放大器的性能改善越明显，但也可能导致增益下降过多
D. 反馈放大器的性能只与反馈网络的参数有关，与放大器本身的特性无关

10、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式是直接用伪随机序列对信息码元进行调制？（ ）
A. 直接序列扩频 B. 跳频扩频 C. 跳时扩频 D. 混合扩频

11、在数字信号处理中，对于一个有限长的离散时间序列，进行快速傅里叶变换（FFT）时，以下哪种说法是正确的？（ ）
A. FFT 可以大大减少计算量，但其结果的精度低于直接计算离散傅里叶变换（DFT）
B. FFT 计算速度快，但只适用于长度为 2 的整数次幂的序列
C. FFT 能够在不损失信息的情况下，将时域信号转换到频域，且计算效率高
D. FFT 的结果与 DFT 完全相同，只是计算过程不同

12、在电子电路的电磁兼容设计中，若要抑制传导干扰，以下哪种滤波器是常用的？（ ）
A. 低通滤波器
B. 高通滤波器
C. 带通滤波器
D. 带阻滤波器

13、在电力电子变换电路中，降压斩波电路（Buck Converter）可以实现直流电压的降压变换。以下关于其工作原理的描述，哪一项是错误的？（ ）
A. 导通期间，输入电源向电感充电
B. 关断期间，电感向负载放电
C. 输出电压的平均值等于输入电压乘以占空比
D. 输出电流是连续的

14、在微控制器（单片机）编程中，经常使用中断来提高系统的响应性能。假设一个单片机系统中有多个中断源，当同时有多个中断请求发生时，系统通常会根据什么来确定中断的优先级？（ ）
A. 中断请求的先后顺序
B. 中断向量的地址
C. 预先设定的中断优先级
D. 随机选择

15、对于一个模拟信号进行数字化采样时，若要保证较好的还原效果，以下哪个参数最为重要？（ ）
A. 采样频率 B. 量化位数 C. 编码方式 D. 采样点数

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）详细阐述在数字逻辑电路中，乘法器的实现方法，如移位相加、阵列乘法器等。

2、（本题5分）深入分析电子电路中的放大器的频率响应特性，以及如何进行补偿和优化。

3、（本题5分）解释数字信号处理中FFT算法的蝶形运算过程，以及如何通过蝶形运算提高计算效率。

三、设计题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）设计一个音频混音器，能够将多个音频输入信号进行混合，并调节各通道的音量，给出电路设计和混音算法。

2、（本题5分）设计一个具有电源管理功能的集成电路，能够实现对不同电源轨的监控和控制，给出电路设计和功能验证。

3、（本题5分）基于通信中的编码调制技术设计一个高效的数字通信系统，提高频谱利用率和传输速率。

4、（本题5分）设计一个基于ARM Cortex-M系列的低功耗手持设备，实现特定的功能如计步、心率监测等，描述设备的硬件选型和软件优化。

5、（本题5分）设计一个数字图像处理中的图像融合算法，如基于小波变换的图像融合，比较融合前后的图像质量。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一个高速串行通信接口（如 PCI Express、USB 3.0），分析其信号传输机制、编码方式和链路训练策略，以及如何保证高速数据传输的可靠性和稳定性。

2、（本题10分）人工智能芯片的发展为人工智能应用提供了强大的计算支持。分析不同类型的人工智能芯片，如 GPU、TPU 等的架构和特点，研究如何针对特定应用优化芯片性能。

3、（本题10分）某音频放大器在大信号输入时出现失真。分析失真的类型（如谐波失真、交越失真）及其产生原因，并研究减少失真的电路改进措施。

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