西湖大學(xué)《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第二學(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20個小題，每小題1分，共20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)字電子技術(shù)中，計數(shù)器是一種重要的時序邏輯電路。計數(shù)器可以實現(xiàn)對輸入脈沖的計數(shù)功能。如果一個計數(shù)器的計數(shù)范圍是0到9，那么這個計數(shù)器是幾位計數(shù)器？（）A.2位B.3位C.4位D.5位2、在微處理器的體系結(jié)構(gòu)中，以下哪種緩存策略能夠有效提高數(shù)據(jù)訪問的命中率？（）A.直接映射緩存B.全相聯(lián)緩存C.組相聯(lián)緩存D.以上都不是3、在電子電路中，電容也是一種常用的元件。電容的主要作用有濾波、耦合、儲能等。如果一個電路需要對高頻信號進行濾波，應(yīng)該選用哪種類型的電容呢？（）A.電解電容B.瓷片電容C.鉭電容D.滌綸電容4、對于數(shù)字通信中的同步數(shù)字體系（SDH），以下哪個速率等級是最常用的？（）A.STM-1B.STM-4C.STM-16D.STM-645、在數(shù)字電子技術(shù)中，格雷碼是一種特殊的二進制編碼方式。格雷碼的特點是什么呢？相鄰的兩個編碼之間只有一位發(fā)生變化。以下關(guān)于格雷碼的說法中，錯誤的是？（）A.格雷碼可以減少數(shù)字電路中的誤碼率B.格雷碼可以用于編碼器和譯碼器的設(shè)計C.格雷碼可以直接進行算術(shù)運算D.格雷碼可以通過簡單的電路實現(xiàn)二進制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換6、在通信系統(tǒng)的擴頻技術(shù)中，以下哪種擴頻方式通過改變信號的頻率實現(xiàn)：（）A.直接序列擴頻（DSSS）B.跳頻擴頻（FHSS）C.跳時擴頻（THSS）D.混合擴頻7、在數(shù)字電路中，對于一個由與非門組成的基本邏輯電路，若輸入信號A為高電平，B為低電平，那么經(jīng)過與非運算后，輸出信號會是什么狀態(tài)？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.以上都不對8、在數(shù)字邏輯設(shè)計中，若要實現(xiàn)一個8位的加法器，以下哪種方法在硬件實現(xiàn)上較為復(fù)雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進位選擇加法D.超前進位加法9、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)10、在通信系統(tǒng)中，香農(nóng)定理指出在有噪聲的信道中，最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬、信噪比之間存在一定關(guān)系。當(dāng)信道帶寬為10MHz，信噪比為30dB時，根據(jù)香農(nóng)定理，該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率約為：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps11、在模擬電路中，運算放大器的共模抑制比（CMRR）越高，說明什么？（）A.對共模信號的放大能力越強B.對差模信號的放大能力越強C.抑制共模信號的能力越強D.工作頻率越高12、在數(shù)字信號處理的快速算法中，以下哪種算法用于計算離散傅里葉變換（DFT）：（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是13、在數(shù)字集成電路的邏輯門中，以下哪種門的輸出具有高電平、低電平和高阻態(tài)三種狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.三態(tài)門D.非門14、在通信系統(tǒng)中，信號的調(diào)制方式有很多種。調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相是常見的三種調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的說法中，錯誤的是？（）A.調(diào)幅是改變信號的幅度B.調(diào)頻是改變信號的頻率C.調(diào)相是改變信號的相位D.這三種調(diào)制方式都不會改變信號的帶寬15、在通信原理中，ASK、FSK和PSK是三種基本的數(shù)字調(diào)制方式。其中，抗噪聲性能最好的是？（）A.ASKB.FSKC.PSKD.無法確定16、對于一個通信系統(tǒng)，若要實現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率和低誤碼率，以下哪個因素最為關(guān)鍵？（）A.信號功率B.帶寬C.編碼方式D.調(diào)制方式17、在電力電子變換電路中，降壓斬波電路（BuckConverter）可以實現(xiàn)直流電壓的降壓變換。以下關(guān)于其工作原理的描述，哪一項是錯誤的？（）A.導(dǎo)通期間，輸入電源向電感充電B.關(guān)斷期間，電感向負載放電C.輸出電壓的平均值等于輸入電壓乘以占空比D.輸出電流是連續(xù)的18、在電子電路的電源設(shè)計中，以下哪種穩(wěn)壓器具有較好的紋波抑制能力？（）A.線性穩(wěn)壓器B.開關(guān)穩(wěn)壓器C.集成穩(wěn)壓器D.以上都是19、在數(shù)字信號處理中，IIR（無限脈沖響應(yīng)）濾波器和FIR（有限脈沖響應(yīng)）濾波器各有特點。IIR濾波器的主要優(yōu)點是？（）A.可以實現(xiàn)線性相位B.設(shè)計相對簡單C.穩(wěn)定性好D.計算量小20、在集成電路制造工藝中，光刻技術(shù)是關(guān)鍵步驟之一。光刻過程中，影響分辨率的主要因素是：（）A.光源波長B.光刻膠厚度C.曝光時間D.顯影時間二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在電子測量技術(shù)中，示波器是一種重要的測量儀器。請描述示波器的基本組成部分、工作原理以及如何使用示波器測量信號的參數(shù)（如頻率、幅度和相位）。2、（本題5分）在數(shù)字電路的時序分析中，如何計算建立時間和保持時間？不滿足這兩個時間要求會導(dǎo)致什么后果？3、（本題5分）分析在電子電路的可靠性增長試驗中，試驗的目的和實施步驟。4、（本題5分）闡述在模擬集成電路的版圖設(shè)計中，需要考慮的因素和設(shè)計規(guī)則。5、（本題5分）解釋電子電路中的寄生電容和寄生電感的產(chǎn)生原因和對電路性能的影響。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤系統(tǒng)在大風(fēng)天氣下出現(xiàn)跟蹤誤差增大的情況。探討如何通過改進機械結(jié)構(gòu)、增強控制系統(tǒng)和采用抗風(fēng)設(shè)計來提高天線的跟蹤精度和穩(wěn)定性。2、（本題5分）以某電子考勤系統(tǒng)為例，分析其身份識別、數(shù)據(jù)記錄、報表生成等功能，探討其在企業(yè)管理中的作用和存在的問題。3、（本題5分）某音頻編碼系統(tǒng)中，需要在碼率受限的情況下保證音質(zhì)。分析音頻編碼的原理和常用的碼率控制方法，研究如何在低碼率下提高音頻的主觀質(zhì)量。4、（本題5分）某圖像傳感器用于拍攝高速運動物體，存在圖像模糊的問題。分析造成圖像模糊的原因（如快門速度、曝光時間等），并提出改進方案。5、（本題5分）某集成電路的靜電放電（ESD）防護能力不足。分析ESD的產(chǎn)生機制和危害，探討如何在芯片設(shè)計中加入有效的ESD保護電路，提高芯片的可靠性。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個簡單的數(shù)字時鐘電路，使用數(shù)碼管顯示時間，具備小時、分鐘和秒的顯示功能