西湖大學(xué)《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《半導(dǎo)體器件與工藝》2023-2024學(xué)年第二學(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、在數(shù)字電子技術(shù)中，計(jì)數(shù)器是一種重要的時(shí)序邏輯電路。計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入脈沖的計(jì)數(shù)功能。如果一個(gè)計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)范圍是0到9，那么這個(gè)計(jì)數(shù)器是幾位計(jì)數(shù)器？（）A.2位B.3位C.4位D.5位2、在微處理器的體系結(jié)構(gòu)中，以下哪種緩存策略能夠有效提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)的命中率？（）A.直接映射緩存B.全相聯(lián)緩存C.組相聯(lián)緩存D.以上都不是3、在電子電路中，電容也是一種常用的元件。電容的主要作用有濾波、耦合、儲(chǔ)能等。如果一個(gè)電路需要對(duì)高頻信號(hào)進(jìn)行濾波，應(yīng)該選用哪種類型的電容呢？（）A.電解電容B.瓷片電容C.鉭電容D.滌綸電容4、對(duì)于數(shù)字通信中的同步數(shù)字體系（SDH），以下哪個(gè)速率等級(jí)是最常用的？（）A.STM-1B.STM-4C.STM-16D.STM-645、在數(shù)字電子技術(shù)中，格雷碼是一種特殊的二進(jìn)制編碼方式。格雷碼的特點(diǎn)是什么呢？相鄰的兩個(gè)編碼之間只有一位發(fā)生變化。以下關(guān)于格雷碼的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是？（）A.格雷碼可以減少數(shù)字電路中的誤碼率B.格雷碼可以用于編碼器和譯碼器的設(shè)計(jì)C.格雷碼可以直接進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算D.格雷碼可以通過(guò)簡(jiǎn)單的電路實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制碼到格雷碼的轉(zhuǎn)換6、在通信系統(tǒng)的擴(kuò)頻技術(shù)中，以下哪種擴(kuò)頻方式通過(guò)改變信號(hào)的頻率實(shí)現(xiàn)：（）A.直接序列擴(kuò)頻（DSSS）B.跳頻擴(kuò)頻（FHSS）C.跳時(shí)擴(kuò)頻（THSS）D.混合擴(kuò)頻7、在數(shù)字電路中，對(duì)于一個(gè)由與非門組成的基本邏輯電路，若輸入信號(hào)A為高電平，B為低電平，那么經(jīng)過(guò)與非運(yùn)算后，輸出信號(hào)會(huì)是什么狀態(tài)？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.以上都不對(duì)8、在數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)中，若要實(shí)現(xiàn)一個(gè)8位的加法器，以下哪種方法在硬件實(shí)現(xiàn)上較為復(fù)雜但速度較快？（）A.串行加法B.并行加法C.進(jìn)位選擇加法D.超前進(jìn)位加法9、在半導(dǎo)體器件中，場(chǎng)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)10、在通信系統(tǒng)中，香農(nóng)定理指出在有噪聲的信道中，最大數(shù)據(jù)傳輸速率與信道帶寬、信噪比之間存在一定關(guān)系。當(dāng)信道帶寬為10MHz，信噪比為30dB時(shí)，根據(jù)香農(nóng)定理，該信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率約為：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps11、在模擬電路中，運(yùn)算放大器的共模抑制比（CMRR）越高，說(shuō)明什么？（）A.對(duì)共模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)B.對(duì)差模信號(hào)的放大能力越強(qiáng)C.抑制共模信號(hào)的能力越強(qiáng)D.工作頻率越高12、在數(shù)字信號(hào)處理的快速算法中，以下哪種算法用于計(jì)算離散傅里葉變換（DFT）：（）A.基2FFT算法B.基4FFT算法C.分裂基FFT算法D.以上都是13、在數(shù)字集成電路的邏輯門中，以下哪種門的輸出具有高電平、低電平和高阻態(tài)三種狀態(tài)？（）A.與門B.或門C.三態(tài)門D.非門14、在通信系統(tǒng)中，信號(hào)的調(diào)制方式有很多種。調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相是常見(jiàn)的三種調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是？（）A.調(diào)幅是改變信號(hào)的幅度B.調(diào)頻是改變信號(hào)的頻率C.調(diào)相是改變信號(hào)的相位D.這三種調(diào)制方式都不會(huì)改變信號(hào)的帶寬15、在通信原理中，ASK、FSK和PSK是三種基本的數(shù)字調(diào)制方式。其中，抗噪聲性能最好的是？（）A.ASKB.FSKC.PSKD.無(wú)法確定16、對(duì)于一個(gè)通信系統(tǒng)，若要實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)傳輸速率和低誤碼率，以下哪個(gè)因素最為關(guān)鍵？（）A.信號(hào)功率B.帶寬C.編碼方式D.調(diào)制方式17、在電力電子變換電路中，降壓斬波電路（BuckConverter）可以實(shí)現(xiàn)直流電壓的降壓變換。以下關(guān)于其工作原理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.導(dǎo)通期間，輸入電源向電感充電B.關(guān)斷期間，電感向負(fù)載放電C.輸出電壓的平均值等于輸入電壓乘以占空比D.輸出電流是連續(xù)的18、在電子電路的電源設(shè)計(jì)中，以下哪種穩(wěn)壓器具有較好的紋波抑制能力？（）A.線性穩(wěn)壓器B.開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器C.集成穩(wěn)壓器D.以上都是19、在數(shù)字信號(hào)處理中，IIR（無(wú)限脈沖響應(yīng)）濾波器和FIR（有限脈沖響應(yīng)）濾波器各有特點(diǎn)。IIR濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)是？（）A.可以實(shí)現(xiàn)線性相位B.設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單C.穩(wěn)定性好D.計(jì)算量小20、在集成電路制造工藝中，光刻技術(shù)是關(guān)鍵步驟之一。光刻過(guò)程中，影響分辨率的主要因素是：（）A.光源波長(zhǎng)B.光刻膠厚度C.曝光時(shí)間D.顯影時(shí)間二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）在電子測(cè)量技術(shù)中，示波器是一種重要的測(cè)量?jī)x器。請(qǐng)描述示波器的基本組成部分、工作原理以及如何使用示波器測(cè)量信號(hào)的參數(shù)（如頻率、幅度和相位）。2、（本題5分）在數(shù)字電路的時(shí)序分析中，如何計(jì)算建立時(shí)間和保持時(shí)間？不滿足這兩個(gè)時(shí)間要求會(huì)導(dǎo)致什么后果？3、（本題5分）分析在電子電路的可靠性增長(zhǎng)試驗(yàn)中，試驗(yàn)的目的和實(shí)施步驟。4、（本題5分）闡述在模擬集成電路的版圖設(shè)計(jì)中，需要考慮的因素和設(shè)計(jì)規(guī)則。5、（本題5分）解釋電子電路中的寄生電容和寄生電感的產(chǎn)生原因和對(duì)電路性能的影響。三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤系統(tǒng)在大風(fēng)天氣下出現(xiàn)跟蹤誤差增大的情況。探討如何通過(guò)改進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)控制系統(tǒng)和采用抗風(fēng)設(shè)計(jì)來(lái)提高天線的跟蹤精度和穩(wěn)定性。2、（本題5分）以某電子考勤系統(tǒng)為例，分析其身份識(shí)別、數(shù)據(jù)記錄、報(bào)表生成等功能，探討其在企業(yè)管理中的作用和存在的問(wèn)題。3、（本題5分）某音頻編碼系統(tǒng)中，需要在碼率受限的情況下保證音質(zhì)。分析音頻編碼的原理和常用的碼率控制方法，研究如何在低碼率下提高音頻的主觀質(zhì)量。4、（本題5分）某圖像傳感器用于拍攝高速運(yùn)動(dòng)物體，存在圖像模糊的問(wèn)題。分析造成圖像模糊的原因（如快門速度、曝光時(shí)間等），并提出改進(jìn)方案。5、（本題5分）某集成電路的靜電放電（ESD）防護(hù)能力不足。分析ESD的產(chǎn)生機(jī)制和危害，探討如何在芯片設(shè)計(jì)中加入有效的ESD保護(hù)電路，提高芯片的可靠性。四、設(shè)計(jì)題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字時(shí)鐘電路，使用數(shù)碼管顯示時(shí)間，具備小時(shí)、分鐘和秒的顯示功能