魯迅美術(shù)學(xué)院《FPGA系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁魯迅美術(shù)學(xué)院

《FPGA系統(tǒng)設(shè)計》2023-2024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35個小題，每小題1分，共35分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個集成運放構(gòu)成的遲滯比較器中，參考電壓為±3V，反饋電阻為20kΩ，電阻為40kΩ。當輸入電壓從0逐漸增大時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.±1VB.±2VC.±3VD.±4V2、數(shù)字電路中的比較器可以比較兩個輸入信號的大小。對于一個4位比較器，當兩個輸入均為1010時，輸出結(jié)果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定3、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電路不屬于電機正反轉(zhuǎn)控制電路？（）A.接觸器互鎖電路B.按鈕互鎖電路C.接觸器和按鈕雙重互鎖電路D.電阻分壓電路4、在一個RC高通濾波電路中，當輸入信號的頻率低于截止頻率時，輸出電壓的幅度將：（）A.增大B.減小C.不變D.變?yōu)榱?、某集成運放的開環(huán)增益為100dB，共模抑制比為80dB。若輸入一個共模電壓為1V的信號，差模電壓為10mV的信號，請問輸出電壓約為多少？（）A.1VB.10VC.100VD.1000V6、已知一個數(shù)字電路的傳播延遲時間為10ns，若該電路中包含5級相同的邏輯門，那么總的延遲時間大約是多少？（）A.10nsB.50nsC.100nsD.500ns7、在電動力學(xué)中，對于一個靜電場，若已知其電勢分布函數(shù)φ(x,y,z)，則電場強度可以通過以下哪個公式計算得到：（）A.E=-?φB.E=?φC.E=-?φ/?tD.E=?φ/?t8、一個邊長為L的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場B中。若線圈平面與磁場方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^29、在一個直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為25V，若每個二極管的導(dǎo)通壓降為0.7V，那么輸入交流電壓的有效值約為多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V10、數(shù)字電路中的移位寄存器可以實現(xiàn)不同方向的移位操作。對于一個雙向移位寄存器，當控制信號為左移時，輸入數(shù)據(jù)為1101，時鐘脈沖到來時，寄存器中的數(shù)據(jù)會變成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011111、在一個電子設(shè)備的通信接口中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。以下哪種通信協(xié)議通常被用于短距離無線通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是12、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進行采樣和量化。以下哪種采樣方式可以避免混疊現(xiàn)象？（）A.過采樣B.欠采樣C.隨機采樣D.等間隔采樣13、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和讀取。以下哪種存儲器具有非易失性的特點？（）A.隨機存取存儲器（RAM）B.只讀存儲器（ROM）C.閃存（Flash）D.以上都是14、對于一個由三極管構(gòu)成的分壓式偏置共射放大電路，已知電源電壓VCC=18V，基極電阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集電極電阻RC=3kΩ，發(fā)射極電阻RE=1.5kΩ，三極管的β=80。假設(shè)三極管處于放大狀態(tài)，請問基極電流IB約為多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA15、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進行濾波和放大。以下哪種電路組合可以實現(xiàn)這個功能？（）A.加法器和比較器B.計數(shù)器和譯碼器C.濾波器和放大器D.編碼器和解碼器16、數(shù)字電路中的比較器可以比較不同位數(shù)的二進制數(shù)。對于一個16位比較器，當兩個輸入分別為1111111111111111和0000000000000000時，輸出結(jié)果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定17、對于一個采用約翰遜計數(shù)器的數(shù)字電路，若初始狀態(tài)為0000，經(jīng)過8個時鐘脈沖后，計數(shù)器的狀態(tài)是多少？（）A.1000B.0100C.0010D.000118、有一個電力系統(tǒng)，其中有多個分布式電源（如小型風力發(fā)電機、太陽能電池板）接入配電網(wǎng)。分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)的潮流分布和運行特性。下列關(guān)于分布式電源接入對配電網(wǎng)保護影響的描述，錯誤的是（）A.可能導(dǎo)致保護誤動作B.可能使保護靈敏度降低C.不會影響原有保護的選擇性D.可能需要重新整定保護裝置的參數(shù)19、某電力用戶的用電設(shè)備主要為異步電動機和照明燈具。異步電動機的啟動電流較大，會對電力系統(tǒng)造成沖擊。為了減小這種沖擊，下列措施中有效的是（）A.采用軟啟動裝置B.增加供電線路的電阻C.降低電源電壓D.減少照明燈具的數(shù)量20、一個LC并聯(lián)諧振回路，已知電感L=10μH，電容C=0.01μF，若品質(zhì)因數(shù)Q=100，那么該回路的諧振頻率和通頻帶約為多少？（）A.159kHz，1.59kHzB.159kHz，3.18kHzC.318kHz，1.59kHzD.318kHz，3.18kHz21、在電動力學(xué)中，假設(shè)存在一個靜電場，其電勢分布為φ=x^2+y^2-z^2。則在點(1,1,1)處的電場強度大小為：（）A.2√3B.2C.4D.4√322、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機交互界面。操作人員可以通過觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機交互方式，以下描述錯誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強C.通信速度快，實時性好D.對操作人員的技術(shù)要求高23、在一個數(shù)字電路中，使用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)邏輯函數(shù)，已知輸入變量有4個，輸出函數(shù)有3個，那么至少需要多少個與門和或門？（）A.8個與門，3個或門B.16個與門，3個或門C.4個與門，8個或門D.無法確定24、在一個多級放大電路的頻率響應(yīng)中，上限截止頻率主要由哪一級電路決定：（）A.輸入級B.中間級C.輸出級D.頻率響應(yīng)最差的那一級25、在一個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，需要對電機的轉(zhuǎn)速進行精確控制。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26、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進行絕緣電阻的測量。以下哪個儀器可以用于絕緣電阻的測量？（）A.萬用表B.兆歐表C.接地電阻測試儀D.示波器27、考慮一個使用計數(shù)器和比較器的數(shù)字電路，計數(shù)器從0開始計數(shù)，當計數(shù)值達到10時與預(yù)設(shè)值15進行比較。若此時計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)到12，那么比較器的輸出狀態(tài)最有可能是（）A.0（表示小于預(yù)設(shè)值）B.1（表示大于等于預(yù)設(shè)值）C.不確定D.以上都不對28、在一個共射極放大電路中，若集電極電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其性能變化的描述，正確的是：（）A.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻增大B.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻減小C.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻不變D.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻不變29、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存和傳輸。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.鎖存器B.寄存器C.計數(shù)器D.譯碼器30、在一個電氣控制系統(tǒng)中，有一臺三相異步電動機，其額定功率為10kW，額定電壓為380V，額定電流為20A?，F(xiàn)采用星三角降壓啟動方式，啟動時電動機繞組接成星形，啟動電流為直接啟動電流的1/3。那么直接啟動時的電流大約是多少？（）A.20AB.40AC.60AD.80A31、在一個RC串聯(lián)電路中，若輸入為方波信號，經(jīng)過足夠長的時間后，輸出信號將趨近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信號32、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個印刷機的運行，印刷機的速度由調(diào)速電機控制。在印刷過程中，速度出現(xiàn)波動，且波動頻率較高?？赡艿脑蚴牵浚ǎ〢.調(diào)速電機故障B.電源電壓不穩(wěn)定C.控制系統(tǒng)的反饋環(huán)節(jié)故障D.以上都有可能33、在一個多級放大電路中，前級的輸出電阻為1kΩ，后級的輸入電阻為10kΩ，若前級的開路電壓增益為50，后級的短路電流增益為100，那么總的電壓增益約為多少？（）A.500B.5000C.50000D.50000034、在一個由理想運放組成的同相比例運算電路中，反饋電阻Rf=200kΩ，輸入電阻Ri=20kΩ，輸入電壓為1V，那么輸出電壓約為多少？（）A.10VB.11VC.9VD.12V35、在一個電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災(zāi)隱患進行預(yù)警和報警。以下哪個參數(shù)不是電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù)？（）A.剩余電流B.溫度C.電壓D.煙霧濃度二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在模擬電子技術(shù)中，以下哪些元件常用于放大電路中？（）A.三極管B.場效應(yīng)管C.電阻D.電容2、直流電機的換向極的作用是什么？A.改善換向B.削弱電樞反應(yīng)C.產(chǎn)生磁場D.增加轉(zhuǎn)矩3、在集成運放的應(yīng)用中，以下哪些屬于常見的電路類型？（）A.比例運算電路B.加法運算電路C.積分運算電路D.微分運算電路4、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的測量儀表？A.功率表B.電能表C.頻率表D.相位表5、在集成電路的封裝形式中，以下哪些類型是常見的？（）A.DIPB.SOPC.QFPD.BGA6、對于電動力學(xué)中的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，以下說法合理的有（）A.描述介質(zhì)的電磁特性B.一般為復(fù)數(shù)C.與頻率有關(guān)D.是常量7、在電力系統(tǒng)的故障分析中，以下哪些方法可以用于計算接地故障電流？（）A.對稱分量法B.歐姆定律C.電路分析軟件D.經(jīng)驗公式法8、在放大器的增益控制中，以下哪些方法可以實現(xiàn)？（）A.改變反饋電阻B.改變輸入電阻C.采用可變增益運放D.改變電源電壓9、數(shù)字電路中的三態(tài)門可以實現(xiàn)（）A.高電平輸出B.低電平輸出C.高阻態(tài)輸出D.脈沖輸出10、以下關(guān)于數(shù)字電路中的移位寄存器的描述，正確的有（）A.可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行輸入和并行輸出B.能夠進行數(shù)據(jù)的移位操作C.常用于數(shù)據(jù)的存儲和傳輸D.有左移寄存器和右移寄存器之分三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋數(shù)字信號的特點及數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)點。2、（本題5分）闡述在數(shù)字電路設(shè)計中如何考慮功耗優(yōu)化的問題。3、（本題5分）簡述電氣控制系統(tǒng)中常用的保護裝置及其作用。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個電動汽車充電設(shè)施的建設(shè)項目中，需要考慮電氣安全問題。請分析可能存在的電氣安全風險，如觸電風險、過電流風險、過電壓風險等，并提出相應(yīng)的安全措施。2、（本題10分）某工廠的電