香港科技大学（广州）《TIA技术及应用》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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香港科技大学（广州）《TIA技术及应用》
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、某电力系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为 10kW，额定电压为 380V，额定电流为 19.9A，功率因数为 0.85，效率为 0.9。该电动机在额定状态下运行时，每小时的耗电量约为（ ）
A. 10kWh
B. 11.76kWh
C. 8.55kWh
D. 12.94kWh

2、在一个集成运放构成的指数运算电路中，若输入为正电压，则输出电压将：（ ）
A. 指数上升
B. 指数下降
C. 线性上升
D. 线性下降

3、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 50Hz，幅度为 1V，电容为 1μF，电阻为 100kΩ。经过 100ms 后，输出电压约为多少？（ ）
A. -0.314V
B. -0.628V
C. 0.314V
D. 0.628V

4、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为 1010 。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（ ）
A. 1010 B. 0101 C. 不确定 D. 以上都不对

5、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（ ）
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 与非门

6、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（ ）
A. 带负载能力增强
B. 带负载能力减弱
C. 电压放大倍数增大
D. 电压放大倍数减小

7、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（ ）
A. 逻辑门的类型
B. 时钟频率
C. 电路的规模
D. 输入信号的频率

8、在一个数字电路中，使用编码器将 8 个输入信号编码为 3 位二进制输出。当 8 个输入信号中有且仅有第 5 个输入为高电平时，编码器的输出应该是（ ）
A. 010 B. 101 C. 100 D. 001

9、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（ ）
A. 21V B. 23V C. 25V D. 27V

10、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

11、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻Rf = 200kΩ，输入电阻Ri = 20kΩ，输入电压为1V，那么输出电压约为多少？（ ）
A. 10V B. 11V C. 9V D. 12V

12、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

13、有一个电力系统，其中有多个分布式电源（如小型风力发电机、太阳能电池板）接入配电网。分布式电源的接入改变了配电网的潮流分布和运行特性。下列关于分布式电源接入对配电网保护影响的描述，错误的是（ ）
A. 可能导致保护误动作
B. 可能使保护灵敏度降低
C. 不会影响原有保护的选择性
D. 可能需要重新整定保护装置的参数

14、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A. 0.19 B. 0.9 C. 0.95 D. 0.995

15、某集成运放的单位增益带宽为 1MHz，开环增益为 100dB。若要使闭环增益为 20dB，请问该电路的带宽约为多少？（ ）
A. 10kHz B. 20kHz C. 50kHz D. 100kHz

16、在一个 RC 桥式正弦波振荡电路中，若要提高振荡频率，可以采取的措施是：（ ）
A. 增大 R 的值
B. 增大 C 的值
C. 减小 R 的值
D. 减小 C 的值

17、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

18、在一个电气控制系统中，有一个由 PLC 控制的顺序动作回路。PLC 按照预设的程序依次控制多个电磁阀的通断，实现设备的顺序动作。若其中一个电磁阀出现卡阻，无法正常动作，会对整个顺序动作产生什么影响？（ ）
A. 该动作无法完成，后续动作正常
B. 该动作及后续动作均无法完成
C. 该动作延迟完成，后续动作正常
D. 系统报警，停止运行

19、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

20、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流 I CS = 1mA，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 1kΩ，电源电压 V CC = 5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（ ）
A. 0 - 2V B. 1 - 3V C. 2 - 4V D. 3 - 5V

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、在高压输电线路中，以下哪些措施可以提高输电能力（ ）
A. 采用分裂导线
B. 提高输电电压等级
C. 优化线路杆塔结构
D. 增加线路回路数

2、在反馈放大电路中，以下哪些情况会导致负反馈？（ ）
A. 输出信号通过反馈网络削弱输入信号 B. 反馈信号与输入信号相位相反 C. 反馈系数小于 1 D. 反馈网络的电阻值小于输入电阻

3、在电子系统设计中，以下哪些措施可以提高系统的抗干扰能力？（ ）
A. 合理布线
B. 采用屏蔽技术
C. 增加滤波电容
D. 选择合适的接地方式

4、以下关于数字电路中的比较器的描述，正确的是（ ）
A. 可以比较两个数字量的大小
B. 输出通常为高电平或低电平
C. 常用于数值判断和控制逻辑
D. 有模拟比较器和数字比较器之分

5、对于电动力学中的介电常数和磁导率，以下说法合理的有（ ）
A. 描述介质的电磁特性 B. 一般为复数 C. 与频率有关 D. 是常量

6、在模拟电路的电磁兼容设计中，以下哪些措施可以减少电磁干扰？（ ）
A. 屏蔽 B. 滤波 C. 接地 D. 布线优化

7、在数字集成电路中，以下哪些存储器件是常见的？（ ）
A. SRAM
B. DRAM
C. ROM
D. EEPROM

8、在直流电源的滤波电容选择中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 电容的耐压值 B. 电容的容量 C. 电容的等效串联电阻 D. 电容的品牌

9、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（ ）
A. 电容器
B. 电抗器
C. 静止无功补偿器
D. 同步调相机

10、以下关于电磁波的吸收和散射，说法正确的有（ ）
A. 与介质的性质有关 B. 会导致电磁波能量的减少 C. 吸收和散射是相互独立的过程 D. 对电磁波的传播方向产生影响

11、以下哪些是电气控制系统中的保护电器？
A. 熔断器
B. 漏电保护器
C. 避雷器
D. 热继电器

12、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（ ）
A. 网损最小
B. 投资成本最低
C. 电压质量最优
D. 无功补偿设备安装量最少

13、在电子电路的可靠性测试中，以下哪些测试项目是常见的？（ ）
A. 高温老化测试
B. 振动测试
C. 湿度测试
D. 静电放电测试

14、在电力系统的无功优化计算中，约束条件通常包括（ ）
A. 控制变量的上下限
B. 节点电压上下限
C. 线路功率限制
D. 无功补偿装置容量限制

15、以下关于数字电路中的状态机，哪些说法是正确的？（ ）
A. 用于描述系统的状态和状态转换 B. 分为有限状态机和无限状态机 C. 常用于控制系统和通信协议 D. 可以用硬件或软件实现

三、简答题（本大题共6个小题，共30分)
1、（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。

2、（本题5分）分析图中所示的异步时序电路的稳定性。

3、（本题5分）描述如何设计一个数字信号的峰值检测电路。

4、（本题5分）简述电力系统中的电力设备检修计划制定方法和优化策略。

5、（本题5分）推导时谐电磁波在无界空间中的传播方程。

6、（本题5分）讲解在数字系统中如何进行数据的串行传输和并行传输，并比较它们的优缺点。

四、分析题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）一个新能源汽车的电池充电过程中，存在充电速度慢、电池寿命缩短等问题。请分析影响电池充电性能的因素，如充电电流、电压控制策略、电池温度管理等，并提出优化充电方案的建议，如采用快速充电技术、智能充电管理系统等。

2、（本题10分）一个风力发电场的集电线路在运行中经常发生故障，影响了发电效率和电网安全。请分析集电线路故障的主要原因，如线路绝缘老化、雷击、风振等，并提出提高集电线路可靠性的措施，如加强线路巡检、安装避雷线、采用新型绝缘材料等。

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