赣南师范大学《基于FPGA的集成电路设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页赣南师范大学《基于FPGA的集成电路设计》

2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑2、在一个多级放大电路的频率响应中，上限截止频率主要由哪一级电路决定：（）A.输入级B.中间级C.输出级D.频率响应最差的那一级3、在电力系统的短路电流计算中，需要考虑短路类型（如三相短路、两相短路等）和短路点的位置。不同的短路类型和短路点位置会影响短路电流的大小和分布。下列关于短路电流计算中考虑因素的描述，错误的是（）A.三相短路电流通常是最大的，对设备的危害也最大B.短路点距离电源越远，短路电流越小C.系统的运行方式（如最大运行方式和最小运行方式）对短路电流没有影响D.变压器的短路阻抗4、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为3V和6V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V5、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为2V、3V、4V，对应的输入电阻分别为20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V6、在一个电子设备的显示屏幕上，需要显示彩色图像。以下哪种显示技术可以实现彩色图像显示？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是7、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平8、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个行波进位加法器，它的主要缺点是什么？（）A.速度慢B.电路复杂C.功耗高D.占用空间大9、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行压缩和扩展。以下哪种电子元件可以用于实现音频压缩和扩展？（）A.运算放大器B.比较器C.乘法器D.除法器10、在一个数字系统中，需要对数据进行编码和解码。以下哪种编码方式可以减少数据传输中的错误？（）A.重复编码B.奇偶校验编码C.格雷码编码D.汉明码编码11、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和变换。以下哪种算法通常被用于数字滤波？（）A.傅里叶变换B.拉普拉斯变换C.离散傅里叶变换D.齐次变换12、考虑一个计数器电路，其计数范围是从0到15，采用4位二进制编码。当计数器处于状态1010时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（）A.1011B.0000C.1010D.000113、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为800Ω，后级的输入电阻为8kΩ，若前级的电压增益为30，后级的电压增益为60，那么总的电压增益约为多少？（）A.1800B.2400C.3600D.480014、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从40Hz增加到50Hz时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（）A.风机叶片损坏B.电机轴承磨损C.风道堵塞D.以上都有可能15、一个电气控制系统中，使用了一台变压器将220V交流电压降压为12V交流电压。若变压器的初级绕组匝数为1100匝，次级绕组匝数应为多少？（）A.60匝B.120匝C.240匝D.360匝16、在一个电力系统中，需要对电力设备进行防雷保护。以下哪种设备可以用于防雷保护？（）A.避雷针B.避雷器C.接地装置D.以上都是17、在一个共源极场效应管放大电路中，若采用分压式偏置电路，以下关于其优点的描述，错误的是：（）A.稳定静态工作点效果好B.输入电阻较高C.适用于各种类型的场效应管D.电路结构复杂18、在一个音频放大器电路中，为了提高音质和减少噪声，通常会采用一些特殊的电子元件。以下哪种元件可以有效地降低噪声？（）A.电位器B.滤波器C.继电器D.发光二极管19、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的保护控制。以下哪种保护功能不是电机保护控制的常用功能？（）A.过载保护B.短路保护C.欠压保护D.超速保护20、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W21、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V22、对于一个场效应管，其开启电压为2V，当栅源电压为1.5V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.不确定23、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（）A.时间序列分析法B.回归分析法C.神经网络法D.随机抽样法24、在一个电气控制系统中，需要实现对多个电机的顺序控制。以下哪种控制方式可以实现电机的顺序启动和停止？（）A.时间继电器控制B.顺序控制继电器（SCR）控制C.PLC编程控制D.以上都是25、假设存在一个静电场，其电场线分布关于某一直线对称。则该直线上的电势分布特点是：（）A.线性变化B.均匀分布C.对称分布D.电势为零26、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为3V，周期为15ms，电容为0.2μF，电阻为150kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V27、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产28、在一个电力系统中，需要对电力设备进行绝缘配合。以下哪个因素不是影响绝缘配合的主要因素？（）A.设备的额定电压B.设备的使用环境C.设备的安装方式D.设备的绝缘水平29、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110130、有一个数字电路用于判断输入的7位二进制数是否能被5整除。当输入为1011010时，电路输出为0，表示不能被5整除。若输入变为1101001，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误31、在一个高压变电站中，需要对电力设备进行绝缘监测。以下哪种方法可以有效地检测设备的绝缘状况？（）A.测量设备的接地电阻B.测量设备的泄漏电流C.测量设备的耐压值D.以上都是32、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素33、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/234、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F35、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行计数。对于一个异步计数器，它的计数速度通常比同步计数器（）。A.快B.慢C.一样D.不确定二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在模拟信号的处理中，以下哪些方法可以用于改善信号质量？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调2、在模拟滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器3、电力系统中的负荷建模方法包括（）A.统计综合法B.总体测辨法C.故障仿真法D.人工智能法4、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（）A.时钟频率B.时钟抖动C.时钟相位D.时钟同步5、在PLC的输出接口电路中，常见的输出形式有哪些？A.继电器输出B.晶体管输出C.晶闸管输出D.接触器输出6、对于电子系统中的显示技术，以下哪些类型是常见的？（）A.液晶显示（LCD）B.发光二极管显示（LED）C.有机发光二极管显示（OLED）D.电子纸显示（EPD）7、以下关于数字电路中的数字模拟转换（DAC），哪些描述是准确的？（）A.将数字信号转换为模拟信号B.有多种转换方式C.性能指标包括线性度和单调性D.常用于音频和视频处理8、在电力系统的继电保护中，主保护和后备保护的关系是（）A.主保护动作迅速B.后备保护动作较主保护慢C.后备保护是主保护的补充D.主保护和后备保护可以同时动作9、关于功率放大电路，以下哪些特点是正确的？（）A.输出功率大B.效率高C.非线性失真小D.工作在大信号状态10、电气控制线路中，导线的选择应考虑哪些因素？A.电流大小B.工作环境C.机械强度D.成本三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述在数字系统中如何进行数据的异步传输电路设计。2、（本题5分）分析如何设计一个数字信号的同步电路。3、（本题5分）用硬件描述语言实现一个能实现4位二进制数加法和减法的运算电路。四、分析题（本大题共3个小题，共3