广西金融职业技术学院《数字逻辑实验》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广西金融职业技术学院
《数字逻辑实验》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

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、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为20ms，幅度为2V，电容为2μF，电阻为200kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（ ）
A. -10V B. -8V C. 8V D. 10V

2、某电力系统中，有一个大型工厂采用了高电压等级的专用变电站供电。为了保证该工厂的供电可靠性，在变电站的设计中，需要考虑多种因素。下列关于专用变电站设计中提高供电可靠性措施的描述，错误的是（ ）
A. 采用双电源进线
B. 安装备用变压器
C. 增加变电站的出线回路数
D. 采用简单的主接线形式

3、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种 DCS 系统的特点，错误的是（ ）
A. 扩展性强，易于升级
B. 对网络依赖性高
C. 控制精度高，响应迅速
D. 成本较低，适合小型生产

4、已知一个数字电路的逻辑表达式为 F = (A + B)·(C + D)，若输入 A = 1，B = 0，C = 1，D = 0，那么逻辑函数 F 的值是多少？（ ）
A. 0 B. 1 C. 无法确定 D. 可能为 0 也可能为 1

5、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（ ）
A. 隔离开关
B. 负荷开关
C. 熔断器
D. 断路器

6、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（ ）
A. 液压系统压力不足
B. 电机故障
C. 传感器故障
D. 以上都有可能

7、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度 E 和磁场强度 H 相互垂直，且 E 的振幅是 H 振幅的 c 倍，其中 c 为光速。若 E 的方向沿 x 轴，H 的方向沿 y 轴，则波的传播方向为：（ ）
A. z 轴正方向
B. z 轴负方向
C. x 轴正方向
D. x 轴负方向

8、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于短距离无线通信？（ ）
A. Wi-Fi
B. Bluetooth
C. ZigBee
D. 以上都是

9、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（ ）
A. 数模转换器（DAC）
B. 模数转换器（ADC）
C. 计数器
D. 译码器

10、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（ ）
A. 计数错误 B. 电路损坏 C. 性能下降 D. 以上都有可能

11、在电动力学中，考虑一个无限长直导线，通有恒定电流。已知在距离导线为 r 处的磁感应强度为 B，若电流增大为原来的 2 倍，同时距离导线增大为原来的 3 倍，此时该处的磁感应强度变为：（ ）
A. 2B/9
B. 2B/3
C. 6B
D. 9B/2

12、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（ ）
A. 停电频率是指单位时间内的停电次数
B. 停电持续时间是指每次停电的时长总和
C. 供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值
D. 可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高

13、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

14、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（ ）
A. 共模输入
B. 差模输入
C. 正反馈输入
D. 负反馈输入

15、数字电路中的触发器是一种具有记忆功能的电路元件。对于一个 D 触发器，当时钟上升沿到来时，输出 Q 会跟随输入 D 的变化。如果输入 D 一直保持高电平，经过多个时钟周期后，输出 Q 会是什么状态？（ ）
A. 高电平
B. 低电平
C. 不确定
D. 保持上一个状态

16、在一个复杂的电气控制系统中，包含了多个电动机和各种控制元件。其中一台电动机采用了变频器调速控制，变频器的输出频率为 50Hz 时，电动机转速为 1450r/min。若要将电动机转速提高到 1750r/min，变频器的输出频率应调整为多少？（假设电动机为 4 极）（ ）
A. 60Hz
B. 70Hz
C. 80Hz
D. 90Hz

17、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为 u i1 = 10mV，u i2 = 6mV，差模增益 A d = 50，共模抑制比 K CMR = 1000。请问输出电压 u o 约为多少？（ ）
A. 200mV B. 220mV C. 400mV D. 440mV

18、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

19、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

20、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（ ）

A. 在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗
B. 在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数
C. 无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好
D. 无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗

21、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（ ）
A. 同步计数器
B. 异步计数器
C. 可逆计数器
D. 十进制计数器

22、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

23、在一个集成运放构成的有源滤波电路中，与无源滤波电路相比，其优点主要在于：（ ）
A. 成本低
B. 体积小
C. 滤波效果好
D. 无需电源

24、有一个由移位寄存器构成的串行 - 并行数据转换电路，若要将串行输入的 8 位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（ ）
A. 8 B. 16 C. 4 D. 不一定

25、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿 x 轴正方向，磁场强度的方向沿 y 轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿 y 轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（ ）
A. 沿 x 轴正方向
B. 沿 x 轴负方向
C. 沿 z 轴正方向
D. 沿 z 轴负方向

26、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的串行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于串行通信？（ ）
A. RS232
B. RS485
C. USB
D. 以上都是

27、在一个集成运放构成的比较器电路中，若希望提高比较的灵敏度，可以采取的措施是：（ ）
A. 增大正反馈电阻
B. 减小正反馈电阻
C. 增大输入电阻
D. 减小输入电阻

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

29、在数字电路设计中，需要考虑电路的可扩展性。以下哪种设计方法可以提高电路的可扩展性？（ ）
A. 使用固定的电路结构
B. 减少电路的功能
C. 采用模块化设计
D. 降低电路的性能

30、在一个工厂的配电室中，需要安装配电柜和开关柜。以下哪个标准不是配电柜和开关柜的设计和安装标准？（ ）
A. GB7251.1
B. GB50054
C. GB50052
D. GB50057

31、有一个平行板电容器，两板间距为 d，极板面积为 S，中间填充了相对介电常数为 εr 的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的 2 倍，电容器的电容变为：（ ）
A. 2C
B. 4C
C. C/2
D. C/4

32、在相对论电动力学中，一个质子以 0.6c 的速度运动，其运动质量与静止质量的比值为：（ ）
A. 1.25
B. 1.67
C. 2.5
D. 1.5

33、在一个工业生产线上的电气控制系统中，需要对多个执行机构进行顺序控制。例如，先启动某个设备，待其运行稳定后再启动下一个设备。这种顺序控制可以通过编程实现，也可以使用硬件逻辑电路实现。以下关于顺序控制方式的选择，正确的是（ ）
A. 编程实现灵活，但调试复杂
B. 硬件逻辑电路可靠，但修改困难
C. 对于复杂的顺序控制应优先选择硬件逻辑电路
D. 编程实现和硬件逻辑电路效果相同，可随意选择

34、一个由 5 个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（ ）
A. 有特定的连接和控制方式
B. 无法实现
C. 连接和控制方式不确定
D. 取决于其他因素

35、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为 50MHz，若要在 1μs 内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（ ）
A. 20 B. 50 C. 200 D. 500

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、在模拟乘法器的应用中，以下哪些可以用于实现调幅？（ ）
A. 直接相乘 B. 平衡调制 C. 环形调制 D. 单边带调制

2、以下关于电磁波的干涉和衍射现象，正确的是（ ）
A. 干涉是波的叠加 B. 衍射是波绕过障碍物 C. 都与波的波长有关 D. 都只发生在相干波源的情况下

3、在模拟乘法器的集成电路中，以下哪些保护功能可能会包含？（ ）
A. 过流保护 B. 过热保护 C. 短路保护 D. 过压保护

4、以下关于数字电路中逻辑门的描述，正确的是（ ）
A. 与门只有当所有输入都为高电平时，输出才为高电平
B. 或门只要有一个输入为高电平，输出就为高电平
C. 非门的输出与输入相反
D. 异或门当输入相同时输出为低电平，输入不同时输出为高电平

5、在电子电路的电磁兼容（EMC）标准中，以下哪些方面是需要符合的？（ ）
A. 辐射发射限值
B. 传导发射限值
C. 抗扰度要求
D. 静电放电要求

6、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（ ）
A. 波矢 B. 能流方向 C. 偏振方向 D. 电场方向

7、交流调速系统中，常用的调速方法有哪些？
A. 变极调速
B. 变频调速
C. 串级调速
D. 调压调速

8、电力系统中的电能质量指标包括（ ）
A. 电压偏差
B. 频率偏差
C. 谐波含量
D. 三相电压不平衡度

9、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（ ）
A. 改变输入脉冲的极性
B. 调整控制信号
C. 重新设置初始值
D. 改变计数器的类型

10、在电力电子设备的控制中，以下哪些技术可以实现精确的控制？（ ）
A. 数字信号处理技术
B. 模糊控制技术
C. 神经网络控制技术
D. 传统的 PID 控制技术

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）简述电气控制中如何实现自动化生产线的协调控制。

2、（本题5分）讲解在数字系统中如何进行数据的纠错和检错。

3、（本题5分）阐述电气控制系统中安全继电器的工作原理和应用。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某工厂的电机控制系统采用了变频调速技术。请分析变频调速的原理和优点，以及在实际应用中应注意的问题，如谐波干扰、电机发热、调速范围等。

2、（本题10分）一个工业自动化生产线的电气设备升级改造的风险有哪些？请分析这些风险，并提出应对风险的措施。

3、（本题10分）某小区的太阳能热水系统在使用过程中出现了漏水现象。分析可能的原因，如管道老化、安装不当等，并提出维修方案。

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