北京交通大學(xué)《集成電路工程》2023-2024學(xué)年期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)北京交通大學(xué)《集成電路工程》2023-2024學(xué)年期末試卷題號(hào)一二三總分得分一、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)數(shù)字電路中，使用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+BC。已知數(shù)據(jù)選擇器的輸入為I0到I3，選擇控制端為S1和S0，那么應(yīng)該如何連接輸入和控制端才能實(shí)現(xiàn)該函數(shù)？（）A.具體連接方式較為復(fù)雜B.連接方式取決于其他因素C.按照特定規(guī)律連接D.無(wú)法通過(guò)該數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)2、在一個(gè)由多個(gè)邏輯門(mén)組成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號(hào)A=1，B=0，C=1，D=0時(shí)，輸出為0。現(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(wú)法判斷3、在一個(gè)由理想運(yùn)算放大器組成的反相比例運(yùn)算電路中，反饋電阻為100kΩ，輸入電阻為10kΩ，輸入電壓為1V，則輸出電壓為：A.-10VB.10VC.-1VD.1V4、某電氣控制系統(tǒng)采用了智能控制算法，如模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。與傳統(tǒng)的控制算法相比，智能控制算法能夠更好地適應(yīng)系統(tǒng)的非線性和不確定性。然而，智能控制算法也存在一些缺點(diǎn)。以下關(guān)于智能控制算法的描述，錯(cuò)誤的是（）A.計(jì)算量大，對(duì)控制器性能要求高B.調(diào)試?yán)щy，需要大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)C.控制效果一定優(yōu)于傳統(tǒng)控制算法D.適用于復(fù)雜的、難以建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)5、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣和保持，若采樣頻率為100kHz，輸入模擬信號(hào)的最高頻率為40kHz，根據(jù)采樣定理，是否能無(wú)失真地恢復(fù)原信號(hào)？（）A.能B.不能C.不確定D.取決于其他因素6、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機(jī)交互界面。操作人員可以通過(guò)觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過(guò)通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機(jī)交互方式，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強(qiáng)C.通信速度快，實(shí)時(shí)性好D.對(duì)操作人員的技術(shù)要求高7、有一個(gè)數(shù)字電路用于判斷輸入的7位二進(jìn)制數(shù)是否能被5整除。當(dāng)輸入為1011010時(shí)，電路輸出為0，表示不能被5整除。若輸入變?yōu)?101001，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.無(wú)法確定D.以上選項(xiàng)均錯(cuò)誤8、電氣控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)遇到干擾問(wèn)題。干擾源可能來(lái)自電源、空間電磁場(chǎng)、接地等。為了減少干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，可以采取隔離措施，如光電隔離、磁隔離等。以下關(guān)于隔離措施的描述，錯(cuò)誤的是（）A.光電隔離可以有效阻斷電信號(hào)的傳輸B.磁隔離適用于高頻信號(hào)的隔離C.隔離措施會(huì)增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性D.隔離后系統(tǒng)的抗干擾能力一定能得到顯著提高9、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對(duì)一個(gè)直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。采用了PWM技術(shù)，PWM信號(hào)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.20.4V10、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2V和4V。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.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V11、電氣控制中，常常需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。運(yùn)算放大器是一種常用的信號(hào)放大器件，具有高增益、高輸入阻抗等特點(diǎn)。在使用運(yùn)算放大器時(shí)，需要合理設(shè)置外部電路參數(shù)。以下關(guān)于運(yùn)算放大器使用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以構(gòu)成反相放大器和同相放大器B.輸出電壓不會(huì)超過(guò)電源電壓C.不需要考慮輸入信號(hào)的頻率D.失調(diào)電壓和溫漂會(huì)影響放大精度12、一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)使用ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將0-10V的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，若ADC的分辨率為8位，那么其量化誤差最大為多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V13、一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場(chǎng)B中。若線圈平面與磁場(chǎng)方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^214、某數(shù)字電路的功能是判斷輸入的5位二進(jìn)制數(shù)是否為回文數(shù)（即正著讀和倒著讀都一樣）。當(dāng)輸入為10101時(shí)，電路輸出為1，表示是回文數(shù)。現(xiàn)在輸入變?yōu)?1011，電路的輸出應(yīng)該是（）A.1B.0C.無(wú)法確定D.以上選項(xiàng)均錯(cuò)誤15、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。對(duì)于一個(gè)JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=1時(shí)，在時(shí)鐘上升沿到來(lái)時(shí)，觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平16、有一個(gè)電力系統(tǒng)，正在考慮采用新能源發(fā)電（如太陽(yáng)能、風(fēng)能）接入。新能源發(fā)電具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，給電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制帶來(lái)了挑戰(zhàn)。下列關(guān)于新能源發(fā)電接入對(duì)電力系統(tǒng)影響的描述，錯(cuò)誤的是（）A.增加了系統(tǒng)的備用容量需求B.可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率波動(dòng)C.提高了系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性D.對(duì)系統(tǒng)的調(diào)峰能力提出了更高要求17、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。以下哪種試驗(yàn)不屬于預(yù)防性試驗(yàn)？（）A.交接試驗(yàn)B.大修試驗(yàn)C.故障診斷試驗(yàn)D.定期試驗(yàn)18、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取。以下哪種集成電路可以實(shí)現(xiàn)這一功能？（）A.計(jì)數(shù)器B.譯碼器C.寄存器D.加法器19、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)控制。以下哪種設(shè)備可以用于電機(jī)的軟啟動(dòng)控制？（）A.自耦變壓器B.軟啟動(dòng)器C.變頻器D.以上都是20、考慮一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算的數(shù)字電路，輸入為兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入分別為0101和1010時(shí)，電路輸出為1111。若輸入變?yōu)?001和0110，那么電路的輸出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.1000二、多選題：（本大題共10個(gè)小題，每小題2分，共20分)1、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理中，以下哪些工作是重要的？（）A.負(fù)荷預(yù)測(cè)和調(diào)度B.設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)C.故障處理和應(yīng)急管理D.人員培訓(xùn)和安全管理2、以下關(guān)于電磁波的量子特性，表述準(zhǔn)確的有（）A.電磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解釋了光電效應(yīng)D.與經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)矛盾試題正確的有（）A.存在截止頻率B.模式多樣C.傳播特性與波導(dǎo)尺寸有關(guān)D.能量不會(huì)損耗3、電力系統(tǒng)中的電壓互感器和電流互感器的作用包括（）A.測(cè)量電壓和電流B.電氣隔離C.為保護(hù)和控制裝置提供信號(hào)D.變換電壓和電流的幅值4、以下關(guān)于電磁波的頻譜分析，描述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.用于研究信號(hào)的頻率成分B.可以通過(guò)傅里葉變換實(shí)現(xiàn)C.有助于理解電磁波的特性D.只適用于周期信號(hào)5、以下關(guān)于靜電場(chǎng)中的電偶極子，表述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.由兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷組成B.場(chǎng)強(qiáng)與距離的三次方成反比C.具有一定的電偶極矩D.在外電場(chǎng)中會(huì)受到力矩作用6、電力系統(tǒng)中的諧波源主要有（）A.電力電子設(shè)備B.電弧爐C.變壓器的鐵芯飽和D.異步電動(dòng)機(jī)7、在電動(dòng)力學(xué)中，以下哪些情況會(huì)導(dǎo)致電磁波的模式轉(zhuǎn)換（）A.不均勻介質(zhì)B.邊界條件的變化C.電磁波的頻率變化D.磁場(chǎng)的變化8、在電動(dòng)力學(xué)中，以下哪些概念與電磁波的傳播方向有關(guān)（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.電場(chǎng)方向9、在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，以下哪些因素會(huì)影響頻率穩(wěn)定性？（）A.發(fā)電機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)B.負(fù)荷的頻率特性C.系統(tǒng)的備用容量D.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)10、以下哪些電器元件可以用于電氣控制系統(tǒng)的短路保護(hù)？A.熔斷器B.斷路器C.熱繼電器D.過(guò)電流繼電器三、解析題：（本大題共6個(gè)小題，共60分)1、（本題10分）研究如何提高模擬電路的電源抑制比和共模抑制比。2、