太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若要提高頻譜利用率，以下哪種復(fù)用技術(shù)是常用的？（）A.時分復(fù)用（TDM）B.頻分復(fù)用（FDM）C.碼分復(fù)用（CDM）D.波分復(fù)用（WDM）2、在半導(dǎo)體器件中，場效應(yīng)管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導(dǎo)通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)3、對于光通信中的摻鉺光纖放大器（EDFA），以下哪個波長范圍的光信號能夠被有效放大？（）A.850nmB.1310nmC.1550nmD.1800nm4、對于集成電路設(shè)計，以下關(guān)于CMOS工藝的特點，哪一項描述是不正確的？（）A.CMOS工藝具有低功耗、高集成度和良好的噪聲性能等優(yōu)點B.CMOS電路的靜態(tài)功耗幾乎為零，但動態(tài)功耗會隨著工作頻率的增加而顯著增大C.CMOS工藝中，NMOS管和PMOS管的閾值電壓對電路性能影響較小，可以忽略不計D.在CMOS工藝中，通過合理的版圖設(shè)計可以減小寄生電容和電阻，提高電路性能5、在通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，以下哪種結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和容錯性？（）A.星型結(jié)構(gòu)B.環(huán)型結(jié)構(gòu)C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D.總線型結(jié)構(gòu)6、在通信網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)是一種廣泛使用的局域網(wǎng)技術(shù)。以下關(guān)于以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.包含目的地址和源地址B.有幀校驗序列用于差錯檢測C.數(shù)據(jù)字段的長度固定為1500字節(jié)D.幀頭和幀尾有一些控制字段7、在通信系統(tǒng)中，分集接收技術(shù)可以改善接收信號的質(zhì)量。以下關(guān)于分集接收技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以采用空間分集、頻率分集和時間分集等方式B.分集接收能夠降低多徑衰落的影響C.分集接收需要多個接收天線和復(fù)雜的信號處理D.分集接收只能用于模擬通信系統(tǒng)，不能用于數(shù)字通信系統(tǒng)8、在電子電路中，運算放大器的開環(huán)增益非常大。在實際應(yīng)用中，通常采用負(fù)反饋來穩(wěn)定其工作性能。以下關(guān)于負(fù)反饋對運算放大器性能的影響，哪一項是錯誤的？（）A.降低增益B.提高輸入電阻C.降低輸出電阻D.減小帶寬9、在數(shù)字通信中，以下哪種復(fù)用技術(shù)能夠在同一信道中同時傳輸多個信號？（）A.時分復(fù)用（TDM）B.頻分復(fù)用（FDM）C.碼分復(fù)用（CDM）D.以上都是10、在數(shù)字通信中，碼間串?dāng)_會影響通信質(zhì)量。為了減少碼間串?dāng)_，可以采用？（）A.升余弦滾降濾波器B.理想低通濾波器C.高通濾波器D.帶通濾波器11、在電子電路中，三極管是一種重要的半導(dǎo)體元件。三極管可以實現(xiàn)放大、開關(guān)等功能。如果一個三極管處于放大狀態(tài)，那么它的基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間有什么關(guān)系呢？（）A.集電極電流等于基極電流和發(fā)射極電流之和B.發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和C.基極電流等于集電極電流和發(fā)射極電流之和D.基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間沒有固定的關(guān)系12、在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）是常見的調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的帶寬比較，哪一項是正確的？（）A.AM的帶寬最窄，F(xiàn)M的帶寬最寬B.AM的帶寬最寬，PM的帶寬最窄C.FM的帶寬最窄，PM的帶寬最寬D.PM的帶寬最窄，AM的帶寬最寬13、在集成電路設(shè)計中，以下哪種工藝技術(shù)能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝14、在數(shù)字電子技術(shù)中，狀態(tài)機是一種重要的時序邏輯電路。狀態(tài)機可以用于實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯。以下關(guān)于狀態(tài)機的說法中，錯誤的是？（）A.狀態(tài)機可以分為摩爾型狀態(tài)機和米利型狀態(tài)機B.狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由輸入信號和當(dāng)前狀態(tài)決定的C.狀態(tài)機的設(shè)計可以使用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行D.狀態(tài)機的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)需要進(jìn)行擴展15、在無線局域網(wǎng)（WLAN）標(biāo)準(zhǔn)中，以下哪個標(biāo)準(zhǔn)支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率？（）A.IEEE802.11aB.IEEE802.11bC.IEEE802.11gD.IEEE802.11n二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在集成電路的測試與可測性設(shè)計中，常見的測試方法和可測性設(shè)計技術(shù)。2、（本題5分）在數(shù)字信號處理的多速率信號處理中，說明抽取和內(nèi)插的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）在傳感器技術(shù)中，電阻式傳感器的應(yīng)用較為廣泛。請說明電阻式傳感器的工作原理、類型（如應(yīng)變式電阻傳感器和熱電阻傳感器）以及如何進(jìn)行測量和誤差補償。4、（本題5分）詳細(xì)闡述電子信息工程中的電磁兼容（EMC）設(shè)計的原則和方法，以減少電磁干擾。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個低通有源濾波器電路，截止頻率為2kHz，通帶增益為2倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。2、（本題5分）設(shè)計一個基于FPGA的圖像濾波系統(tǒng)，實現(xiàn)中值濾波、均值濾波等功能，去除圖像噪聲。3、（本題5分）設(shè)計一個基于編碼器和控制器的數(shù)控機床進(jìn)給系統(tǒng)，實現(xiàn)精確的位置控制。4、（本題5分）設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的音頻濾波器，實現(xiàn)對特定頻率范圍的音頻信號進(jìn)行濾波，分析濾波效果。5、（本題5分）使用集成電路設(shè)計一個電壓比較器陣列，能夠同時比較多個輸入電壓，并輸出比較結(jié)果。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）數(shù)字信號處理技術(shù)在音頻、視頻和通信等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。分析數(shù)字濾波器的設(shè)計、快速傅里葉變換算法和信號壓縮技術(shù)，研究如何提高信號處理的效率和質(zhì)量。2、（本題10分）電子信息系統(tǒng)中的雷達(dá)信號處理技術(shù)用于目標(biāo)檢測、跟蹤和識別。分析雷達(dá)信號的調(diào)制方式、脈沖壓縮和多普勒處理算法，探討如何提高雷達(dá)的分辨率、探測距離和抗干擾能力，以及在軍事、民用航空等領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題10分）某射頻收發(fā)器的設(shè)計中，需要考慮收發(fā)隔離