山西晋中理工学院《混合信号集成电路设计》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号

…………………………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………………………

山西晋中理工学院《混合信号集成电路设计》
2023-2024学年第二学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

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、在一个共射极放大电路中，已知三极管的β = 50，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 2kΩ，电源电压 V CC = 12V。忽略三极管的饱和压降，请问该放大电路的集电极电流 I C 和集电极-发射极电压 V CE 分别约为多少？（ ）
A. 1mA，4V B. 1mA，8V C. 2mA，4V D. 2mA，8V

2、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

3、在一个数字电路中，使用 ROM 实现一个查找表功能，若输入地址为 5 位，存储的数据为 8 位，那么 ROM 的存储容量是多少？（ ）
A. 256×8 位 B. 32×8 位 C. 16×8 位 D. 64×8 位

4、某电气控制系统中，使用了 PLC 来控制一个自动化加工过程。在编写 PLC 程序时，需要考虑输入输出的处理、逻辑运算和定时计数等功能。以下关于 PLC 编程的描述，正确的是（ ）
A. PLC 编程语言简单，易于掌握
B. PLC 程序只能使用一种编程语言编写
C. PLC 程序的执行速度与程序长度无关
D. PLC 编程不需要考虑系统的安全性和可靠性

5、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（ ）
A. 适用于所有的电气电路
B. 动作电流和动作时间可以调整
C. 安装时应注意接线正确
D. 定期需要进行测试和维护

6、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（ ）
A. -5V B. -10V C. 5V D. 10V

7、在一个 RC 串联电路中，若输入为方波信号，经过足够长的时间后，输出信号将趋近于：（ ）
A. 方波
B. 三角波
C. 正弦波
D. 直流信号

8、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

9、在一个电子电路的调试过程中，发现电路的输出电压不稳定。以下哪个因素可能导致输出电压不稳定？（ ）
A. 电源电压波动
B. 电子元件老化
C. 电路负载变化
D. 以上都是

10、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种电子元件可以用于电机的调速控制？（ ）
A. 电位器
B. 编码器
C. 驱动器
D. 传感器

11、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

12、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行计数。对于一个异步计数器，它的计数速度通常比同步计数器（ ）。
A. 快
B. 慢
C. 一样
D. 不确定

13、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用 PLC 进行控制。以下哪个编程语言不是 PLC 的常用编程语言？（ ）
A. 梯形图
B. 指令表
C. C 语言
D. 功能块图

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、在集成运放的内部电路中，通常采用恒流源电路来提供偏置电流，其主要目的是：（ ）
A. 提高放大倍数
B. 增大输入电阻
C. 提高电路的稳定性
D. 降低输出电阻

16、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（ ）
A. 控制精度受热电偶精度影响大
B. 响应速度快，适用于快速变化的温度控制
C. 容易受到外界干扰，稳定性差
D. 成本低，适用于大规模应用

17、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

18、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（ ）
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 先升高后降低

19、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（ ）
A. 继电器
B. 接触器
C. 三极管
D. 二极管

20、对于一个由 JK 触发器构成的时序电路，已知 J = 1，K = 0，在时钟脉冲的作用下，触发器的状态会发生怎样的变化？（ ）
A. 置 1 B. 置 0 C. 保持原态 D. 翻转

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

2、在模拟集成电路的版图设计中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 器件匹配
B. 寄生效应
C. 布线规则
D. 工艺兼容性

3、以下关于电力系统中的配电网自动化的描述，正确的有（ ）
A. 可以提高供电质量
B. 实现故障的快速定位和隔离
C. 优化配电网的运行方式
D. 降低运维成本

4、以下关于静电场中的导体，说法准确的有（ ）
A. 导体内电场为零 B. 导体表面是等势面 C. 电荷分布在导体表面 D. 导体内部有净电荷

5、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

6、在电力系统的防雷保护中，常用的防雷装置有（ ）
A. 避雷针
B. 避雷线
C. 避雷器
D. 接地装置

7、在研究电磁波的辐射时，以下哪些因素会对辐射场产生影响（ ）
A. 电荷的运动速度 B. 电荷的加速度 C. 介质的电磁特性 D. 观测点与辐射源的距离

8、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些方法可以提高散热效果？（ ）
A. 增加散热面积
B. 提高散热介质的流速
C. 采用高效散热材料
D. 降低设备的工作温度

9、以下哪些因素会影响交流电动机的转速？
A. 电源频率
B. 磁极对数
C. 转差率
D. 负载大小

10、在工厂的电气安全管理中，以下哪些措施可以预防触电事故？（ ）
A. 安装漏电保护器
B. 做好设备的接地和接零
C. 加强对电气设备的检查和维护
D. 对员工进行安全教育和培训

11、对于数字系统的接口电路，以下哪些功能是常见的？（ ）
A. 电平转换 B. 数据缓冲 C. 信号隔离 D. 时钟同步

12、对于电动力学中的电四极矩，以下表述准确的有（ ）
A. 描述电荷分布的高阶项 B. 对远场的影响较小 C. 与电偶极矩有关 D. 是一个矢量

13、在 PLC 的输出接口电路中，常见的输出形式有哪些？
A. 继电器输出
B. 晶体管输出
C. 晶闸管输出
D. 接触器输出

14、在集成运放的输入保护中，以下哪些措施可以防止输入过载？（ ）
A. 串联限流电阻 B. 并联限压二极管 C. 采用差分输入 D. 增加输入缓冲级

15、在反馈放大器的稳定性判断中，以下哪些方法可以使用？（ ）
A. 波特图法 B. 根轨迹法 C. 奈奎斯特稳定判据 D. 劳斯稳定判据

三、简答题（本大题共6个小题，共30分)
1、（本题5分）解释在数字电路中如何进行数字信号的中值滤波器设计。

2、（本题5分）分析电力系统频率调整的原理和方法。

3、（本题5分）计算给定条件下LC串联谐振回路的特性参数。

4、（本题5分）说明电气控制系统中时间继电器的工作原理及应用场景。

5、（本题5分）描述如何设计一个数字信号的峰值检测电路。

6、（本题5分）解释数字电路中如何进行码制转换（如原码、反码、补码、格雷码）。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）某地区的电力系统在遭受自然灾害（如地震、洪水等）后，出现了大面积停电。请分析灾害对电力系统的破坏形式和影响程度，如杆塔倒塌、线路断线等，并研究电力系统的应急恢复策略和措施，包括抢修队伍组织、物资调配等。

2、（本题10分）某工厂的电气设备在高温环境下运行时，故障率明显增加。请分析高温对电气设备的影响机制，如绝缘老化加速、导体电阻增大、电子元件性能下降等，并提出在高温环境下保障电气设备正常运行的措施，如加强通风散热、选用耐高温材料、定期维护检测等。

第7页，共7页