香港科技大學(xué)（廣州）《集成電路與CAD》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁香港科技大學(xué)（廣州）《集成電路與CAD》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個共射極放大電路中，已知三極管的β=50，基極電流IB=20μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=12V。忽略三極管的飽和壓降，請問該放大電路的集電極電流IC和集電極-發(fā)射極電壓VCE分別約為多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V2、某數(shù)字電路用于將4位格雷碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)輸入的格雷碼為1010時，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)輸出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.11103、在一個數(shù)字電路中，使用555定時器構(gòu)成一個多諧振蕩器，若外接電阻和電容的值分別為10kΩ和0.1μF，那么其輸出信號的頻率大約是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz4、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器中，若增大上門限電壓和下門限電壓之間的差值，其抗干擾能力將：（）A.增強(qiáng)B.減弱C.不變D.先增強(qiáng)后減弱5、在一個電力電子設(shè)備中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種常用的功率開關(guān)器件。以下哪個特點(diǎn)不是IGBT的優(yōu)點(diǎn)？（）A.開關(guān)速度快B.導(dǎo)通壓降小C.輸入阻抗高D.價格便宜6、在一個數(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7、一個共源極放大電路，輸入電阻約為2MΩ，輸出電阻約為20kΩ，電壓增益約為15。若輸入信號源內(nèi)阻為1MΩ，負(fù)載電阻為10kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.3B.5C.7.5D.108、在一個自動化生產(chǎn)線上，電氣控制系統(tǒng)需要與其他自動化設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作。常用的通信方式有現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等。現(xiàn)場總線具有實(shí)時性好、可靠性高的特點(diǎn)，但傳輸距離有限；工業(yè)以太網(wǎng)則傳輸速度快、擴(kuò)展性強(qiáng)，但實(shí)時性稍遜。以下關(guān)于通信方式選擇的考慮，正確的是（）A.對實(shí)時性要求高的系統(tǒng)應(yīng)選擇工業(yè)以太網(wǎng)B.傳輸距離遠(yuǎn)時應(yīng)選擇現(xiàn)場總線C.系統(tǒng)規(guī)模大、擴(kuò)展性要求高時應(yīng)選擇工業(yè)以太網(wǎng)D.成本是選擇通信方式的唯一因素9、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一個光電編碼器來測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速。若編碼器的安裝松動，會對測量結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.測量值偏小B.測量值偏大C.測量值不穩(wěn)定D.測量值為零10、已知一個數(shù)字電路的邏輯函數(shù)為F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡諾圖化簡后得到的最簡表達(dá)式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB11、在一個電氣自動化系統(tǒng)中，使用了PLC和觸摸屏進(jìn)行控制和監(jiān)控。觸摸屏可以顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)設(shè)置等信息，并接收操作人員的輸入。PLC則負(fù)責(zé)執(zhí)行控制邏輯。以下關(guān)于PLC與觸摸屏通信的描述，正確的是（）A.通信協(xié)議通常由觸摸屏廠家確定B.通信速度對系統(tǒng)性能影響不大C.可以通過無線方式進(jìn)行通信D.通信線路的長度沒有限制12、在相對論電動力學(xué)中，一個靜止質(zhì)量為m0的粒子以速度v運(yùn)動。若光速為c，則其動能為：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))13、一個數(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.20/512V14、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一組并聯(lián)的交流接觸器，用于控制多個大功率設(shè)備的啟停。其中一個接觸器頻繁吸合和釋放，而其他接觸器工作正常?？赡軐?dǎo)致該接觸器異常的原因是？（）A.控制電壓不穩(wěn)定B.接觸器線圈短路C.負(fù)載過大D.以上都有可能15、在數(shù)字電路設(shè)計中，需要考慮電路的可靠性。以下哪種方法可以提高數(shù)字電路的可靠性？（）A.增加冗余邏輯B.提高時鐘頻率C.減少電路的規(guī)模D.使用低質(zhì)量的元件16、電氣控制系統(tǒng)中，經(jīng)常會遇到干擾問題。干擾源可能來自電源、空間電磁場、接地等。為了減少干擾對系統(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，錯誤的是（）A.光電隔離可以有效阻斷電信號的傳輸B.磁隔離適用于高頻信號的隔離C.隔離措施會增加系統(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17、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的峰值檢波電路中，若輸入為正弦波信號，輸出將得到：（）A.正弦波的峰值B.正弦波的平均值C.正弦波的有效值D.正弦波的頻率18、在一個數(shù)字電路設(shè)計項(xiàng)目中，需要選擇合適的邏輯門。以下哪種邏輯門的輸出只取決于當(dāng)前的輸入？（）A.組合邏輯門B.時序邏輯門C.與門D.或門19、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對于一個行波進(jìn)位加法器，它的主要缺點(diǎn)是什么？（）A.速度慢B.電路復(fù)雜C.功耗高D.占用空間大20、在一個電子電路的設(shè)計中，需要考慮電路的功耗問題。以下哪個因素對電路功耗影響最大？（）A.電子元件的靜態(tài)功耗B.電子元件的動態(tài)功耗C.電路的工作頻率D.電路的負(fù)載大小21、有一個數(shù)字電路用于對輸入的8位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行奇偶校驗(yàn)。當(dāng)輸入為10100110時，電路輸出為1，表示奇數(shù)個1。若輸入變?yōu)?1110011，那么電路的輸出最有可能是（）A.1B.0C.無法確定D.以上都不對22、某數(shù)字電路用于比較兩個4位二進(jìn)制數(shù)的大小。當(dāng)輸入的兩個數(shù)分別為1011和1101時，電路輸出表示第一個數(shù)小于第二個數(shù)。若輸入變?yōu)?110和1010，那么此時電路的輸出應(yīng)該是（）A.第一個數(shù)大于第二個數(shù)B.第一個數(shù)小于第二個數(shù)C.兩個數(shù)相等D.無法確定23、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進(jìn)行濾波和變換。以下哪種算法通常被用于數(shù)字濾波？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.離散傅里葉變換D.齊次變換24、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了光電耦合器進(jìn)行信號隔離。光電耦合器的輸入側(cè)發(fā)光二極管損壞，會對信號傳輸產(chǎn)生什么影響？（）A.信號無法傳輸B.信號傳輸不受影響，但有干擾C.信號傳輸變?nèi)鮀.信號傳輸變強(qiáng)25、在一個由或非門和與非門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A=1，B=0，C=1時，輸出為0。若將輸入信號A改為0，B改為1，C改為0，那么此時的輸出最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對26、數(shù)字電路中的編碼器可以將不同的輸入狀態(tài)編碼為特定的二進(jìn)制代碼。對于一個8線-3線編碼器，當(dāng)有多個輸入同時為高電平時，會出現(xiàn)什么情況？（）A.輸出正確的編碼B.輸出隨機(jī)的編碼C.輸出固定的編碼D.電路出現(xiàn)故障27、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若要增大輸出電阻，同時減小輸入電阻，可以采用的接法是：（）A.共射極B.共集電極C.共基極D.以上都不行28、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的正弦波振蕩電路中，若要增大振蕩頻率，可以：（）A.增大選頻網(wǎng)絡(luò)的電容B.增大選頻網(wǎng)絡(luò)的電感C.減小選頻網(wǎng)絡(luò)的電阻D.減小選頻網(wǎng)絡(luò)的電容29、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻的測量。以下哪個儀器可以用于絕緣電阻的測量？（）A.萬用表B.兆歐表C.接地電阻測試儀D.示波器30、在一個電子設(shè)備的通信接口中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。以下哪種通信協(xié)議通常被用于短距離無線通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、以下關(guān)于電磁波的相干疊加，正確的有（）A.強(qiáng)度可以增強(qiáng)或減弱B.條件較為嚴(yán)格C.可以產(chǎn)生干涉條紋D.只適用于平面波2、在集成運(yùn)放的帶寬擴(kuò)展中，以下哪些技術(shù)可以應(yīng)用？（）A.負(fù)反饋B.補(bǔ)償電容C.電流反饋D.級聯(lián)放大3、對于鎖相環(huán)電路，以下哪些部分是其主要組成？（）A.鑒相器B.環(huán)路濾波器C.壓控振蕩器D.放大器4、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，以下哪些保護(hù)可以用于線路的保護(hù)？（）A.距離保護(hù)B.零序保護(hù)C.過流保護(hù)D.縱聯(lián)差動保護(hù)5、在電子電路的布線中，以下哪些原則有助于減少干擾？（）A.縮短走線長度B.增加走線間距C.避免直角走線D.采用多層板6、在集成運(yùn)放的參數(shù)中，以下哪些會影響其實(shí)際應(yīng)用中的性能？（）A.輸入失調(diào)電壓B.輸入失調(diào)電流C.共模抑制比D.開環(huán)增益7、在通信電子技術(shù)中，以下哪些技術(shù)常用于信號調(diào)制？（）A.幅度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.脈沖編碼調(diào)制8、在研究電磁波的傳播時，以下哪些條件會影響其傳播特性（）A.介質(zhì)的電導(dǎo)率B.電磁波的頻率C.介質(zhì)的磁導(dǎo)率D.電磁波的振幅9、對于電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整，可采取的措施有（）A.改變變壓器分接頭B.投切無功補(bǔ)償設(shè)備C.調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵磁電流D.改變輸電線路的參數(shù)10、在工廠的電氣安全管理中，以下哪些措施可以預(yù)防觸電事故？（）A.安裝漏電保護(hù)器B.做好設(shè)備的接地和接零C.加強(qiáng)對電氣設(shè)備的檢查和維護(hù)D.對員工進(jìn)行安全教育和培訓(xùn)三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析電力系統(tǒng)中的電力儲能系統(tǒng)的優(yōu)化配置方法。2、（本題5分）解釋靜磁場能量的表達(dá)式及其推導(dǎo)過程。3、（本題5分）簡述電磁場的邊值關(guān)系及其物理意義。4、（本題5分）用PLA實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB'+C'D。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某地區(qū)