福建師范大學(xué)《數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》2020-2021學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁福建師范大學(xué)

《數(shù)字電路與系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》2020-2021學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，需要對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行精確控制。以下哪種控制方式最適合用于這種場景？（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.模糊控制D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制2、在一個(gè)工廠的照明系統(tǒng)中，需要根據(jù)環(huán)境光照度自動調(diào)節(jié)燈光亮度。以下哪種傳感器可以用于檢測環(huán)境光照度？（）A.溫度傳感器B.濕度傳感器C.光照度傳感器D.壓力傳感器3、在一個(gè)電氣設(shè)備的選型過程中，需要考慮設(shè)備的額定電壓、額定電流等參數(shù)。以下哪個(gè)因素不是影響設(shè)備選型的主要因素？（）A.設(shè)備的使用環(huán)境B.設(shè)備的安裝方式C.設(shè)備的品牌和價(jià)格D.設(shè)備的功能和性能4、考慮一個(gè)無限長的同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體上單位長度的電荷量為λ時(shí)，內(nèi)外導(dǎo)體間的電勢差為：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)5、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由PLC控制的溫度控制系統(tǒng)。溫度傳感器采用熱電偶，其輸出信號經(jīng)過變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸入PLC。若變送器的輸出信號偏差較大，會對溫度控制產(chǎn)生什么影響？（）A.溫度控制精度降低B.溫度失控C.溫度控制滯后D.無影響6、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗和速度之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.降低時(shí)鐘頻率C.優(yōu)化電路的布局和布線D.以上都是7、在一個(gè)直流電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，外接一個(gè)電阻為5Ω的負(fù)載。當(dāng)電路穩(wěn)定工作時(shí)，下列關(guān)于電源輸出功率和負(fù)載功率的計(jì)算，正確的是（）A.電源輸出功率為16W，負(fù)載功率為10WB.電源輸出功率為10W，負(fù)載功率為16WC.電源輸出功率為8W，負(fù)載功率為8WD.電源輸出功率為20W，負(fù)載功率為10W8、有一個(gè)用于檢測輸入二進(jìn)制序列中連續(xù)1的個(gè)數(shù)的數(shù)字電路。當(dāng)輸入序列為10110111時(shí)，電路輸出為3。若輸入序列變?yōu)?1001101，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.2D.39、在一個(gè)智能建筑的電氣工程中，需要實(shí)現(xiàn)對燈光、空調(diào)等設(shè)備的自動化控制。以下哪種通信協(xié)議最適合用于這種場景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS48510、在一個(gè)共射極放大電路中，已知三極管的β=50，基極電流IB=20μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=12V。忽略三極管的飽和壓降，請問該放大電路的集電極電流IC和集電極-發(fā)射極電壓VCE分別約為多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V11、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實(shí)現(xiàn)較高的增益和較好的濾波效果？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器12、在一個(gè)大型的電氣自動化生產(chǎn)線上，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中管理和分散控制。各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。以下關(guān)于這種DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級B.對網(wǎng)絡(luò)依賴性高C.控制精度高，響應(yīng)迅速D.成本較低，適合小型生產(chǎn)13、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率為200MHz，若要通過一個(gè)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生一個(gè)周期為10μs的方波信號，計(jì)數(shù)器的模值應(yīng)該是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.200000014、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用編碼器對10個(gè)輸入信號進(jìn)行編碼，若采用8421BCD碼編碼，那么輸出的編碼長度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位15、一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了一臺自耦變壓器進(jìn)行降壓啟動。自耦變壓器的抽頭比為60%，電動機(jī)的額定電壓為380V，啟動時(shí)加在電動機(jī)上的電壓是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V16、在一個(gè)電力電子設(shè)備中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種常用的功率開關(guān)器件。以下哪個(gè)特點(diǎn)不是IGBT的優(yōu)點(diǎn)？（）A.開關(guān)速度快B.導(dǎo)通壓降小C.輸入阻抗高D.價(jià)格便宜17、有一個(gè)基于JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)的時(shí)序邏輯電路，初始狀態(tài)為0。在連續(xù)的三個(gè)時(shí)鐘脈沖作用下，輸入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三個(gè)時(shí)鐘脈沖上升沿過后，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對18、數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)制的計(jì)數(shù)。對于一個(gè)模12的計(jì)數(shù)器，需要幾個(gè)觸發(fā)器來實(shí)現(xiàn)？（）A.2個(gè)B.3個(gè)C.4個(gè)D.5個(gè)19、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。采用了PWM技術(shù)，PWM信號的占空比為70%，電源電壓為24V，那么電機(jī)兩端的平均電壓是多少？（）A.16.8VB.18.2VC.19.6VD.20.4V20、在一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為50Hz，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經(jīng)過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V二、多選題（本大題共15小題，每小題2分，共30分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在電子電路的功率因數(shù)校正（PFC）技術(shù)中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.無源PFCC.混合PFCD.數(shù)字PFC2、電力系統(tǒng)中的儲能技術(shù)應(yīng)用場景包括（）A.削峰填谷B.提高電能質(zhì)量C.提供備用電源D.改善電網(wǎng)穩(wěn)定性3、以下關(guān)于數(shù)字電路中的比較器的描述，正確的是（）A.可以比較兩個(gè)數(shù)字量的大小B.輸出通常為高電平或低電平C.常用于數(shù)值判斷和控制邏輯D.有模擬比較器和數(shù)字比較器之分4、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的新能源發(fā)電的特點(diǎn)，正確的有（）A.隨機(jī)性B.間歇性C.不可控性D.環(huán)保性5、在工廠的電氣控制系統(tǒng)中，以下哪些設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動和停止控制？（）A.接觸器B.繼電器C.變頻器D.軟啟動器6、在電力電子設(shè)備中，以下哪些因素會影響設(shè)備的可靠性？（）A.溫度B.濕度C.電磁干擾D.過電壓和過電流7、在PLC的輸出接口電路中，常見的輸出形式有哪些？A.繼電器輸出B.晶體管輸出C.晶閘管輸出D.接觸器輸出8、在電氣控制系統(tǒng)中，常用的電氣圖形符號應(yīng)符合哪些標(biāo)準(zhǔn)？A.國家標(biāo)準(zhǔn)B.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)C.國際標(biāo)準(zhǔn)D.企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)9、對于電動力學(xué)中的邊值問題，以下處理方法有效的有（）A.分離變量法B.鏡像法C.格林函數(shù)法D.數(shù)值計(jì)算方法10、在電力系統(tǒng)的故障分析中，常用的仿真軟件有（）A.PSCADB.MATLABC.ETAPD.DIgSILENT11、在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，以下哪些因素會影響暫態(tài)穩(wěn)定性？（）A.故障類型和位置B.系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)C.發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)D.負(fù)荷的特性12、對于可編程邏輯器件（PLD），以下哪些類型是常見的？（）A.CPLDB.FPGAC.GALD.PAL13、在電氣設(shè)備的接地系統(tǒng)中，常見的接地類型有哪些？A.工作接地B.保護(hù)接地C.防雷接地D.防靜電接地14、電力系統(tǒng)中的儲能裝置包括（）A.蓄電池B.超級電容器C.飛輪儲能D.抽水蓄能電站15、對于電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整，可采取的措施有（）A.改變變壓器分接頭B.投切無功補(bǔ)償設(shè)備C.調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流D.改變輸電線路的參數(shù)三、簡答題（本大題共6個(gè)小題，共30分)1、（本題5分）推導(dǎo)真空中電磁波的波動方程。2、（本題5分）闡述編碼器和譯碼器的工作原理，以及它們在數(shù)字電路中的應(yīng)用場景。3、（本題5分）分析電力系統(tǒng)中的電力儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法。4、（本題5分）簡述電磁波在超材料中的應(yīng)用。5、