長春工業(yè)大學(xué)《集成電路原理與設(shè)計(jì)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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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批閱人一、單選題（本大題共35個(gè)小題，每小題1分，共35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、某電力用戶安裝了無功補(bǔ)償裝置，以提高功率因數(shù)。無功補(bǔ)償裝置的投入可以降低線路電流，減少線路損耗。下列關(guān)于無功補(bǔ)償裝置安裝位置和補(bǔ)償效果的描述，錯(cuò)誤的是（）A.在用戶側(cè)安裝無功補(bǔ)償裝置，主要降低用戶內(nèi)部的無功損耗B.在變電站安裝無功補(bǔ)償裝置，主要改善整個(gè)系統(tǒng)的功率因數(shù)C.無功補(bǔ)償裝置安裝位置越靠近電源，補(bǔ)償效果越好D.無論安裝位置如何，無功補(bǔ)償裝置都能完全消除無功損耗2、假設(shè)在一個(gè)均勻磁場中，有一個(gè)邊長為a的正方形閉合回路，通有電流I。若磁場隨時(shí)間均勻增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為dB/dt，則回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為：（）A.a^2dB/dtB.2a^2dB/dtC.√2a^2dB/dtD.4a^2dB/dt3、在一個(gè)直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為18V，若每個(gè)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.16VB.18VC.20VD.22V4、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、一個(gè)正弦波振蕩器由集成運(yùn)放、電阻、電容組成，若要產(chǎn)生頻率為1kHz的正弦波，電容值為0.1μF，那么反饋電阻的值大約應(yīng)為多少？（）A.15.9kΩB.31.8kΩC.63.6kΩD.127.2kΩ6、在一個(gè)由理想運(yùn)放組成的同相滯回比較器中，參考電壓VREF1=4V，VREF2=8V，反饋電阻為50kΩ，電阻為100kΩ。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增大時(shí)，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V7、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.38、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。以下哪種加密算法具有較高的安全性？（）A.對稱加密算法B.非對稱加密算法C.哈希算法D.隨機(jī)數(shù)生成算法9、在一個(gè)由多個(gè)邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號A=1，B=0，C=1，D=0時(shí)，輸出為0?，F(xiàn)在保持A和D不變，將B改為1，C改為0，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷10、在電動(dòng)力學(xué)中，對于一個(gè)線性介質(zhì)，其極化強(qiáng)度P與電場強(qiáng)度E的關(guān)系為P=ε0χeE，其中χe為電極化率。若已知極化強(qiáng)度和電場強(qiáng)度的大小，介質(zhì)的相對介電常數(shù)εr為：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe11、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)控制。以下哪種保護(hù)功能不是電機(jī)保護(hù)控制的常用功能？（）A.過載保護(hù)B.短路保護(hù)C.欠壓保護(hù)D.超速保護(hù)12、在電動(dòng)力學(xué)中，一個(gè)電荷量為q的粒子在電磁場中運(yùn)動(dòng)，其拉格朗日量為L。若電磁場的標(biāo)勢為φ，矢勢為A，則粒子的哈密頓量為：（）A.H=p·v-L，其中p是動(dòng)量B.H=p·v+qφ-L，其中p是動(dòng)量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是動(dòng)量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是動(dòng)量13、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用ROM實(shí)現(xiàn)一個(gè)查找表功能，若輸入地址為5位，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為8位，那么ROM的存儲(chǔ)容量是多少？（）A.256×8位B.32×8位C.16×8位D.64×8位14、某集成運(yùn)放的單位增益帶寬為2MHz，開環(huán)增益為130dB。若要使閉環(huán)增益為30dB，請問該電路的帶寬約為多少？（）A.20kHzB.40kHzC.60kHzD.80kHz15、考慮一個(gè)均勻介質(zhì)中的平面電磁波，電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c為光速。若E的方向沿x軸，H的方向沿y軸，則波的傳播方向?yàn)椋海ǎ〢.z軸正方向B.z軸負(fù)方向C.x軸正方向D.x軸負(fù)方向16、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用譯碼器將4位二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為16個(gè)輸出信號，若輸入編碼為1010，那么哪些輸出端會(huì)為有效電平？（）A.第10個(gè)輸出端B.第11個(gè)輸出端C.第8個(gè)和第12個(gè)輸出端D.以上都不對17、在一個(gè)電子設(shè)備的通信系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)信號的加密和解密。以下哪種加密方式具有較高的安全性？（）A.對稱加密B.非對稱加密C.哈希加密D.以上都是18、在一個(gè)電子設(shè)備的無線通信模塊中，需要提高信號的接收靈敏度。以下哪個(gè)措施可以有效地提高信號接收靈敏度？（）A.增加天線的長度B.使用低噪聲放大器C.優(yōu)化接收電路的參數(shù)D.以上都是19、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式是最常用的？（）A.變極調(diào)速B.變頻調(diào)速C.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速D.以上都是20、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對電能進(jìn)行計(jì)量和計(jì)費(fèi)。以下哪種電能表不屬于常用的電能表類型？（）A.機(jī)械式電能表B.電子式電能表C.智能電能表D.電流表21、一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)使用DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）產(chǎn)生一個(gè)鋸齒波信號，若DAC的轉(zhuǎn)換時(shí)間為1μs，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率為1MHz，那么鋸齒波的周期大約是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs22、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的窗口比較器中，有兩個(gè)參考電壓分別為3V和6V。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增加時(shí)，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓分別約為多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V23、數(shù)字電路中的加法器是一種重要的運(yùn)算電路。對于一個(gè)4位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個(gè)輸入均為最大二進(jìn)制數(shù)時(shí)，輸出結(jié)果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出24、考慮一個(gè)邊長為L的正立方體區(qū)域，內(nèi)部存在均勻電場E。通過該立方體表面的電通量為：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.025、在一個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣線路的溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。以下哪種傳感器可以用于檢測電氣線路的溫度？（）A.熱電偶B.熱電阻C.紅外傳感器D.以上都是26、在一個(gè)電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要對溫度進(jìn)行控制。除了采用熱電偶和熱電阻作為溫度傳感器外，還可以使用紅外線傳感器。紅外線傳感器具有非接觸測量、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但也存在測量范圍有限等缺點(diǎn)。以下關(guān)于紅外線傳感器的描述，正確的是（）A.適用于測量高溫物體的溫度B.測量精度不受環(huán)境溫度影響C.對被測物體的表面狀態(tài)不敏感D.可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測量27、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)的故障診斷中，需要對各種故障現(xiàn)象進(jìn)行分析和判斷?？梢圆捎弥庇^檢查、儀器測量、故障代碼讀取等方法。直觀檢查可以快速發(fā)現(xiàn)一些明顯的故障，儀器測量能夠準(zhǔn)確獲取電氣參數(shù)，故障代碼讀取則依賴于系統(tǒng)的自診斷功能。以下關(guān)于故障診斷方法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.應(yīng)綜合使用多種方法進(jìn)行故障診斷B.故障代碼讀取是最準(zhǔn)確可靠的診斷方法C.儀器測量需要專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)人員D.直觀檢查在某些情況下可以快速定位故障28、對于一個(gè)功率放大電路，為了提高效率并減小失真，通常采用的措施是：（）A.增加靜態(tài)電流B.采用甲乙類工作狀態(tài)C.提高電源電壓D.減小負(fù)載電阻29、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式不屬于電機(jī)的調(diào)速方式？（）A.液壓調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變極調(diào)速D.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速30、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(dòng)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.RS48531、在一個(gè)電力變壓器中，一次繞組匝數(shù)為1000匝，二次繞組匝數(shù)為200匝，一次繞組接在220V的交流電源上。若忽略變壓器的內(nèi)部損耗，當(dāng)二次繞組輸出電流為10A時(shí)，一次繞組的輸入電流約為（）A.2AB.5AC.20AD.50A32、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由PLC控制的燈光閃爍電路。PLC輸出點(diǎn)的狀態(tài)每隔1秒改變一次，但燈光閃爍的實(shí)際周期為2秒?？赡艿脑蚴?？（）A.輸出點(diǎn)故障B.燈光負(fù)載過大C.控制程序錯(cuò)誤D.線路接觸不良33、在一個(gè)電子設(shè)備的顯示驅(qū)動(dòng)電路中，需要控制顯示屏的刷新率。以下哪種方法可以實(shí)現(xiàn)顯示屏刷新率的調(diào)節(jié)？（）A.改變時(shí)鐘頻率B.改變顯示屏的分辨率C.使用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)D.以上都是34、有一個(gè)無限大的導(dǎo)電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場B。一個(gè)帶電粒子在平面上方平行于平面運(yùn)動(dòng)，速度為v。若粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓35、在電動(dòng)力學(xué)中，假設(shè)存在一個(gè)靜電場，其電勢分布為φ=x^2+y^2-z^2。則在點(diǎn)(1,1,1)處的電場強(qiáng)度大小為：（）A.2√3B.2C.4D.4√3二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、以下關(guān)于數(shù)字電路中的硬件描述語言（HDL），哪些說法是正確的？（）A.用于描述數(shù)字電路的邏輯功能B.常見的有VHDL和VerilogC.可以進(jìn)行邏輯綜合和仿真D.提高了設(shè)計(jì)效率2、對于數(shù)字電路中的三態(tài)門，以下哪些描述是準(zhǔn)確的？（）A.有高電平、低電平、高阻態(tài)三種輸出狀態(tài)B.常用于總線傳輸C.可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備的連接D.控制端決定輸出狀態(tài)3、以下關(guān)于電磁波在金屬中的傳播，正確的有（）A.存在趨膚效應(yīng)B.電磁波會(huì)迅速衰減C.電流主要分布在表面D.頻率越高，穿透深度越大4、以下關(guān)于電磁波在光學(xué)系統(tǒng)中的傳播，正確的是（）A.遵循折射和反射定律B.可以用幾何光學(xué)近似C.會(huì)發(fā)生衍射D.波長不變5、在模擬集成電路中，以下哪些工藝技術(shù)常用于制造？（）A.雙極型工藝B.CMOS工藝C.BiCMOS工藝D.GaAs工藝6、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)環(huán)節(jié)？A.過電流保護(hù)B.過電壓保護(hù)C.缺相保護(hù)D.超速保護(hù)7、在數(shù)字電路的低功耗設(shè)計(jì)中，以下哪些策略是可行的？（）A.動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整B.電源門控C.體偏置技術(shù)D.睡眠模式8、以下關(guān)于數(shù)字電路中的有限狀態(tài)機(jī)編碼方式，哪些是常見的？（）A.二進(jìn)制編碼B.格雷碼編碼C.一位熱碼編碼D.順序編碼9、在電氣控制線路的故障排查中，常用的工具包括哪些？A.萬用表B.示波器C.兆歐表D.鉗形電流表10、在模擬乘法器的應(yīng)用中，以下哪些可以用于實(shí)現(xiàn)調(diào)幅？（）A.直接相乘B.平衡調(diào)制C.環(huán)形調(diào)制D.單邊帶調(diào)制三、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在數(shù)字電路中如何進(jìn)行數(shù)字信號的中值濾波器設(shè)計(jì)。2、（本題5分）詳細(xì)說明邏輯門中與門、或門、非門、與非門、或非門和異或門的邏輯功能及真值表。3、（本題5分）分析圖中所示的譯碼器電路，說明其工作過程