南通理工學(xué)院《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，若要實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信，以下哪種設(shè)備起到關(guān)鍵的作用？（）A.路由器B.交換機(jī)C.集線器D.中繼器2、在數(shù)字電路中，計(jì)數(shù)器是一種常見的時(shí)序邏輯電路。以下關(guān)于計(jì)數(shù)器的分類，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.同步計(jì)數(shù)器和異步計(jì)數(shù)器B.加法計(jì)數(shù)器和減法計(jì)數(shù)器C.二進(jìn)制計(jì)數(shù)器和十進(jìn)制計(jì)數(shù)器D.環(huán)形計(jì)數(shù)器和扭環(huán)形計(jì)數(shù)器3、在通信系統(tǒng)的噪聲分析中，熱噪聲是一種常見的噪聲類型。熱噪聲的功率譜密度與？（）A.頻率成正比B.頻率成反比C.頻率無關(guān)D.頻率的平方成正比4、在通信原理中，調(diào)制的目的是將基帶信號(hào)變換為適合在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。ASK調(diào)制屬于：（）A.幅度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.混合調(diào)制5、在數(shù)字信號(hào)處理的FIR濾波器設(shè)計(jì)中，以下哪種窗函數(shù)具有較窄的主瓣寬度和較低的旁瓣峰值？（）A.矩形窗B.漢寧窗C.布萊克曼窗D.凱澤窗6、在自動(dòng)控制原理中，控制系統(tǒng)的性能可以通過時(shí)域和頻域指標(biāo)來衡量。對于一個(gè)二階系統(tǒng)，增加其阻尼比，以下關(guān)于系統(tǒng)性能的變化，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.超調(diào)量減小，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短B.超調(diào)量增大，調(diào)節(jié)時(shí)間延長C.超調(diào)量不變，調(diào)節(jié)時(shí)間縮短D.超調(diào)量不變，調(diào)節(jié)時(shí)間延長7、對于一個(gè)簡單的共發(fā)射極放大電路，若集電極電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的變化情況，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻不變，輸出電阻增大B.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻不變，輸出電阻減小C.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻增大，輸出電阻不變D.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻減小，輸出電阻增大8、在電子信息工程中，以下關(guān)于數(shù)字濾波器和模擬濾波器的比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.數(shù)字濾波器的精度更高，模擬濾波器的速度更快B.數(shù)字濾波器的速度更快，模擬濾波器的精度更高C.數(shù)字濾波器和模擬濾波器的精度和速度相同D.數(shù)字濾波器和模擬濾波器沒有可比性9、在通信系統(tǒng)中，信道編碼是提高通信可靠性的重要手段。信道編碼的主要作用是什么呢？是通過增加冗余信息來檢測和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的錯(cuò)誤。以下關(guān)于信道編碼作用的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.提高信號(hào)的傳輸速率B.檢測傳輸過程中的錯(cuò)誤C.糾正傳輸過程中的錯(cuò)誤D.增加信號(hào)的抗干擾能力10、在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）和復(fù)雜可編程邏輯器件（CPLD）得到了廣泛應(yīng)用。FPGA和CPLD在結(jié)構(gòu)和性能上有一定的差異，以下關(guān)于它們的比較，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的編程靈活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更適合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的邏輯功能11、在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪種方法常用于去除噪聲并保留信號(hào)的主要特征？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.拉普拉斯變換D.希爾伯特變換12、在電子信息領(lǐng)域，F(xiàn)PGA（FieldProgrammableGateArray）是一種可編程的邏輯器件。FPGA的特點(diǎn)是什么呢？可以通過編程實(shí)現(xiàn)不同的邏輯功能，具有靈活性高、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。以下關(guān)于FPGA的說法中，錯(cuò)誤的是？（）A.FPGA可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證B.FPGA的編程可以使用硬件描述語言（HDL）進(jìn)行C.FPGA的性能比專用集成電路（ASIC）低D.FPGA可以重復(fù)編程，方便進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和升級(jí)13、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，使用硬件描述語言（HDL）的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.提高設(shè)計(jì)效率B.降低設(shè)計(jì)成本C.增強(qiáng)設(shè)計(jì)的可移植性D.以上都是14、對于一個(gè)放大器，若要提高其帶寬同時(shí)保持增益不變，以下哪種方法較為有效？（）A.增加放大器的級(jí)數(shù)B.采用負(fù)反饋技術(shù)C.提高電源電壓D.更換更高級(jí)的晶體管15、在半導(dǎo)體器件中，場效應(yīng)管（FET）是一種重要的器件。增強(qiáng)型MOSFET在柵源電壓為零時(shí)：（）A.導(dǎo)通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）通信系統(tǒng)中的香農(nóng)定理表明了信道容量與帶寬和信噪比之間的關(guān)系，請解釋香農(nóng)定理的具體內(nèi)容，并說明其在通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的指導(dǎo)意義。2、（本題5分）在電力電子變換電路中，升壓斬波電路（BoostConverter）的工作原理是什么？分析其輸入輸出電壓關(guān)系，并說明其在實(shí)際中的應(yīng)用場景。3、（本題5分）論述在模擬濾波器中，橢圓濾波器在通帶和阻帶的衰減特性及設(shè)計(jì)方法。4、（本題5分）通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)有哪些特點(diǎn)？應(yīng)用前景如何？三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于光電傳感器的自動(dòng)門控制系統(tǒng)，當(dāng)有人靠近時(shí)自動(dòng)開門，一段時(shí)間后自動(dòng)關(guān)門。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應(yīng)速度。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)用于光伏發(fā)電的最大功率點(diǎn)跟蹤（MPPT）控制器，給出控制算法和硬件實(shí)現(xiàn)。5、（本題5分）利用數(shù)字邏輯電路設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測量精度和量程。四、分析題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）在軟件定義無線電（SDR）系統(tǒng)中，靈活的頻譜配置和信號(hào)處理是其核心特點(diǎn)。請分析SDR系統(tǒng)的架構(gòu)、數(shù)字信號(hào)處理算法、射頻前端的設(shè)計(jì)，以及如何通過軟件編程實(shí)現(xiàn)不同通信標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用場景的切換，同時(shí)考慮系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和功耗要求。2、（本題10分）在醫(yī)療電子領(lǐng)域，可穿戴健康監(jiān)測設(shè)備越來越受歡迎。一款新型的智能手表能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測心率、血壓、睡眠質(zhì)量等生理指標(biāo)。請分析這些生理指標(biāo)的檢測原理和傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)的處理和分析方法，以及如何通過藍(lán)牙技術(shù)將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤地傳輸?shù)绞謾C(jī)應(yīng)用程序，并保證用戶隱私和數(shù)據(jù)安全。3、（本題10分）一個(gè)衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤系統(tǒng)存在偏差。分析天線跟蹤的原理和控制算法，研究如何