河北大學(xué)《嵌入式微控制器設(shè)計(jì)及應(yīng)用》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頁河北大學(xué)

《嵌入式微控制器設(shè)計(jì)及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30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、對于一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的微分運(yùn)算電路，輸入電壓為三角波，幅度為3V，周期為15ms，電容為0.2μF，電阻為150kΩ。那么輸出電壓的峰值約為多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V2、假設(shè)在一個(gè)均勻電場中，有一個(gè)帶電量為q的點(diǎn)電荷以速度v運(yùn)動。已知電場強(qiáng)度為E，若電荷的速度增大為原來的2倍，同時(shí)電場強(qiáng)度減小為原來的一半，電荷所受的電場力變?yōu)椋海ǎ〢.F/2B.FC.2FD.4F3、某數(shù)字電路用于將格雷碼1101轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制碼，轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制碼最有可能是（）A.1010B.1001C.1100D.10114、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(gè)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5、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的共基極放大電路中，已知三極管的β=150，集電極電阻RC=3kΩ，發(fā)射極電阻RE=1.5kΩ，電源電壓VCC=15V，基極電流IB=30μA。忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的電壓增益約為多少？（）A.-75B.-100C.75D.1006、考慮一個(gè)無限長螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通有電流I。則管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/27、在一個(gè)多級放大電路中，前級的輸出電阻為1kΩ，后級的輸入電阻為10kΩ，若前級的開路電壓增益為50，后級的短路電流增益為100，那么總的電壓增益約為多少？（）A.500B.5000C.50000D.5000008、考慮一個(gè)使用計(jì)數(shù)器和譯碼器的數(shù)字電路。計(jì)數(shù)器從0開始計(jì)數(shù)，每來一個(gè)時(shí)鐘脈沖加1，當(dāng)計(jì)數(shù)值為7時(shí)，譯碼器輸出一個(gè)特定的信號。若時(shí)鐘頻率為10kHz，經(jīng)過1秒鐘后，譯碼器是否會輸出特定信號？（）A.會B.不會C.不確定D.以上都不對9、在一個(gè)電子電路的設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的散熱問題。以下哪個(gè)措施可以有效地提高電路的散熱性能？（）A.使用散熱片B.優(yōu)化電路布局C.降低電路工作溫度D.提高電路的工作效率10、在一個(gè)電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災(zāi)隱患進(jìn)行監(jiān)測和報(bào)警。以下哪個(gè)設(shè)備不屬于電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備？（）A.剩余電流互感器B.溫度傳感器C.煙霧報(bào)警器D.電壓表11、某場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應(yīng)管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強(qiáng)型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強(qiáng)型，-2VD.P溝道耗盡型，2V12、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的精確控制。以下哪種電子元件可以用于電機(jī)的速度控制？（）A.電位器B.編碼器C.驅(qū)動器D.傳感器13、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的可擴(kuò)展性。以下哪種設(shè)計(jì)方法可以提高電路的可擴(kuò)展性？（）A.使用固定的電路結(jié)構(gòu)B.減少電路的功能C.采用模塊化設(shè)計(jì)D.降低電路的性能14、某數(shù)字電路用于將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制編碼的BCD碼。當(dāng)輸入的十進(jìn)制數(shù)為78時(shí)，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后的BCD碼輸出最有可能是（）A.01111000B.10011110C.01111001D.0100111015、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮信號的延遲問題。以下哪種因素會導(dǎo)致信號延遲增加？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.降低時(shí)鐘頻率C.增加電路的布線長度D.使用高速邏輯門16、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實(shí)現(xiàn)較好的性能？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器17、在一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。以下哪種編碼方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤？（）A.重復(fù)編碼B.奇偶校驗(yàn)編碼C.格雷碼編碼D.漢明碼編碼18、已知一個(gè)場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線為一條直線，其斜率為2mA/V，截距為-1mA。請問該場效應(yīng)管的類型和參數(shù)約為多少？（）A.N溝道增強(qiáng)型，閾值電壓為0.5VB.N溝道耗盡型，夾斷電壓為-0.5VC.P溝道增強(qiáng)型，閾值電壓為-0.5VD.P溝道耗盡型，夾斷電壓為0.5V19、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)20、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的放大電路中，若輸出電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其性能變化的描述，正確的是：（）A.帶負(fù)載能力增強(qiáng)B.帶負(fù)載能力減弱C.電壓放大倍數(shù)增大D.電壓放大倍數(shù)減小21、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)22、在一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為50Hz，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經(jīng)過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-0.314VB.-0.628VC.0.314VD.0.628V23、某電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由運(yùn)算放大器組成的比較器電路。當(dāng)輸入信號超過設(shè)定閾值時(shí)，輸出電平發(fā)生翻轉(zhuǎn)。若運(yùn)算放大器的供電電壓不穩(wěn)定，會對比較結(jié)果產(chǎn)生什么影響？（）A.比較結(jié)果提前翻轉(zhuǎn)B.比較結(jié)果延遲翻轉(zhuǎn)C.比較結(jié)果不變D.比較結(jié)果錯(cuò)誤24、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行濾波和放大。以下哪種濾波器和放大器的組合可以實(shí)現(xiàn)較好的性能？（）A.低通濾波器和共射極放大器B.高通濾波器和共基極放大器C.帶通濾波器和共集電極放大器D.帶阻濾波器和差分放大器25、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)輸入的控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。對于一個(gè)4選1數(shù)據(jù)選擇器，當(dāng)控制信號為11時(shí)，會選擇哪個(gè)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出？（）A.第一個(gè)輸入數(shù)據(jù)B.第二個(gè)輸入數(shù)據(jù)C.第三個(gè)輸入數(shù)據(jù)D.第四個(gè)輸入數(shù)據(jù)26、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用編碼器對10個(gè)輸入信號進(jìn)行編碼，若采用8421BCD碼編碼，那么輸出的編碼長度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位27、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由接觸器、熱繼電器和按鈕組成的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕時(shí)，電動機(jī)正常正轉(zhuǎn)，但按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕后，電動機(jī)沒有反應(yīng)。已知接觸器和按鈕均正常，那么可能出現(xiàn)故障的元件是？（）A.熱繼電器B.反轉(zhuǎn)接觸器C.正轉(zhuǎn)接觸器D.電源28、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的遠(yuǎn)程控制。以下哪種通信方式可以用于電機(jī)的遠(yuǎn)程控制？（）A.有線通信B.無線通信C.藍(lán)牙通信D.以上都是29、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器中，參考電壓為±3V，反饋電阻為20kΩ，電阻為40kΩ。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.±1VB.±2VC.±3VD.±4V30、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用傳感器來檢測物理量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。不同類型的傳感器具有不同的特點(diǎn)和適用范圍。例如，壓力傳感器用于測量壓力，位移傳感器用于測量位移，速度傳感器用于測量速度。以下關(guān)于傳感器選擇的考慮因素，錯(cuò)誤的是（）A.測量范圍和精度要求B.傳感器的輸出信號類型C.傳感器的安裝方式和尺寸D.傳感器的價(jià)格越高越好二、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、在傳感器接口電路設(shè)計(jì)中，以下哪些方面需要重點(diǎn)關(guān)注？（）A.信號放大B.濾波C.線性化處理D.抗干擾2、對于數(shù)字電路中的加法器，以下描述正確的是（）A.可以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的相加B.有半加器和全加器之分C.可以通過級聯(lián)實(shí)現(xiàn)多位加法D.其速度和位數(shù)有關(guān)3、在電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化中，以下哪些目標(biāo)可以作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)？（）A.最小化網(wǎng)損B.最大化電壓穩(wěn)定性C.最小化無功補(bǔ)償設(shè)備的投資D.最大化系統(tǒng)的供電可靠性4、以下關(guān)于電磁波在等離子體中的傳播，說法正確的有（）A.會出現(xiàn)折射和反射B.頻率會發(fā)生變化C.與等離子體的參數(shù)有關(guān)D.總是直線傳播5、在集成運(yùn)放的應(yīng)用中，以下哪些屬于常見的電路類型？（）A.比例運(yùn)算電路B.加法運(yùn)算電路C.積分運(yùn)算電路D.微分運(yùn)算電路6、在電子電路的自動化設(shè)計(jì)（EDA）工具中，以下哪些功能是常見的？（）A.專用集成電路（ASIC）B.現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）C.數(shù)字信號處理器（DSP）D.通用處理器（CPU）7、以下關(guān)于電磁波的輻射場，說法合理的有（）A.由加速運(yùn)動的電荷產(chǎn)生B.具有方向性C.強(qiáng)度與距離的平方成反比D.是橫電磁波8、在工廠的電氣安全管理中，以下哪些措施可以預(yù)防電氣火災(zāi)？（）A.定期檢查電氣設(shè)備的絕緣情況B.合理布置電氣線路C.安裝火災(zāi)報(bào)警器和滅火設(shè)備D.加強(qiáng)對電氣設(shè)備的維護(hù)和管理9、以下關(guān)于數(shù)字電路中的奇偶校驗(yàn)碼，哪些描述是正確的？（）A.用于檢測數(shù)據(jù)傳輸中的錯(cuò)誤B.分為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)C.可以通過硬件電路實(shí)現(xiàn)D.能糾正數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤10、以下關(guān)于數(shù)字電路中的FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的描述，正確的是（）A.具有可編程性，可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字邏輯功能B.開發(fā)過程相對靈活C.適合小批量、快速原型開發(fā)D.性能通常低于專用集成電路三、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）分析圖中所示的譯碼器電路，說明其工作過程。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于場效應(yīng)管的放大電路，并計(jì)算其性能參數(shù)。3、（本題5分）講解在數(shù)字電路中如何進(jìn)行數(shù)字信號的微分器設(shè)計(jì)。4、（本題5分）分析電力系統(tǒng)中的線損計(jì)算方法和降損措施。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在電氣控制系統(tǒng)中，編碼器的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)位置和速度的精確測量。請分析編碼器的工作原理和可能出現(xiàn)的故障，如信號干擾、分辨率不足等，并提