福州软件职业技术学院《半导体物理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《半导体物理》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、在集成电路设计中，以下哪种工艺技术能够显著减小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互补金属氧化物半导体（CMOS）工艺B.双极型晶体管（BJT）工艺C.砷化镓（GaAs）工艺D.锗硅（SiGe）工艺2、在信号与系统中，连续时间系统的冲激响应和阶跃响应具有重要的意义。如果已知一个系统的冲激响应，如何通过数学运算得到其阶跃响应？（）A.对冲激响应进行积分B.对冲激响应进行微分C.对冲激响应进行傅里叶变换D.对冲激响应进行拉普拉斯变换3、在数字信号处理中，以下哪种算法常用于快速计算离散傅里叶变换（DFT）？（）A.直接计算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是4、在计算机网络中，IP地址是标识网络节点的重要参数。IPv4地址由32位二进制数组成，以下哪个是合法的IPv4地址：（）A.192.168.256.1B.202.96.69.36C.10.255.255.255.255D.127.0.0.1.05、在半导体器件中，MOSFET（金属氧化物半导体场效应管）的阈值电压与？（）A.沟道长度B.栅极电压C.衬底掺杂浓度D.源极和漏极电压6、在电子电路设计中，电感也是一种常用的元件。电感的主要作用有滤波、储能、谐振等。如果一个电路需要对低频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电感呢？（）A.空心电感B.磁芯电感C.贴片电感D.色环电感7、在电子电路设计中，为了降低电源噪声对电路的影响，通常会采用以下哪种措施？（）A.增加电源滤波电容B.提高电源电压C.减少电路中的电阻D.增加电路中的电感8、在数字音频处理中，采样频率是一个关键参数。根据奈奎斯特采样定理，为了无失真地恢复原始信号，采样频率至少应为信号最高频率的：（）A.一倍B.两倍C.四倍D.八倍9、在信号与系统中，关于连续时间系统和离散时间系统的特性，以下描述哪个是不正确的？（）A.连续时间系统的数学模型通常用微分方程描述，离散时间系统则用差分方程描述B.连续时间系统和离散时间系统在时域和频域的分析方法有很多相似之处，但也存在一些差异C.连续时间系统的冲激响应是连续的，离散时间系统的单位脉冲响应是离散的D.连续时间系统和离散时间系统的稳定性判断方法完全相同10、在电子信息工程中，以下哪种技术常用于提高图像的分辨率和清晰度？（）A.图像增强B.图像压缩C.图像分割D.图像超分辨率重建11、在集成电路的可靠性设计中，冗余技术是常用的方法之一。以下哪种冗余技术可以提高系统的可靠性：（）A.硬件冗余B.时间冗余C.信息冗余D.以上都是12、在半导体物理中，对于一个N型半导体，若施主杂质浓度增加，其电导率将会如何变化？（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小13、在数字电子技术中，存储器是一种重要的存储设备。存储器可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。以下关于存储器的说法中，错误的是？（）A.RAM可以随机读写数据，断电后数据会丢失B.ROM只能读取数据，不能写入数据，断电后数据不会丢失C.RAM和ROM的存储容量都是固定的，不能扩展D.可以使用闪存（FlashMemory）作为一种可擦写的非易失性存储器14、对于集成电路设计，以下关于CMOS工艺的特点，哪一项描述是不正确的？（）A.CMOS工艺具有低功耗、高集成度和良好的噪声性能等优点B.CMOS电路的静态功耗几乎为零，但动态功耗会随着工作频率的增加而显著增大C.CMOS工艺中，NMOS管和PMOS管的阈值电压对电路性能影响较小，可以忽略不计D.在CMOS工艺中，通过合理的版图设计可以减小寄生电容和电阻，提高电路性能15、在通信系统中，香农定理指出在有噪声的信道中，最大数据传输速率与信道带宽、信噪比之间存在一定关系。当信道带宽为10MHz，信噪比为30dB时，根据香农定理，该信道的最大数据传输速率约为：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps16、在电子电路设计中，以下哪种设计方法能够提高设计效率和可重用性？（）A.自底向上设计B.自顶向下设计C.模块化设计D.以上都是17、在传感器技术中，热电偶是一种常用的温度传感器。以下关于热电偶测温原理的描述，哪一项是正确的？（）A.基于热电效应，将温度转化为电阻的变化B.基于热胀冷缩原理，将温度转化为长度的变化C.基于热电效应，将温度转化为电势差的变化D.基于热敏电阻特性，将温度转化为电流的变化18、在数字通信系统中，以下哪种差错控制编码方式具有较强的纠错能力但编码效率相对较低？（）A.循环冗余校验（CRC）码B.海明码C.卷积码D.里德-所罗门（RS）码19、在集成电路设计中，CMOS工艺具有诸多优点。以下关于CMOS工艺的描述，哪一项是错误的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪声容限小20、在集成电路测试中，以下哪种测试方法可以检测芯片的逻辑功能是否正常？（）A.直流参数测试B.交流参数测试C.功能测试D.可靠性测试21、在通信系统的调制方式中，QAM（正交幅度调制）是一种频谱利用率较高的调制方式。16QAM每个符号可以携带多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1622、在半导体器件中，场效应管（FET）是一种重要的器件。增强型MOSFET在栅源电压为零时：（）A.导通B.截止C.处于放大状态D.处于饱和状态23、对于一个通信信道，若其带宽有限，以下哪种信号传输方式可以提高信道的利用率？（）A.基带传输B.频带传输C.串行传输D.并行传输24、在数字信号处理中，以下哪种方法常用于去除噪声并保留信号的主要特征？（）A.傅里叶变换B.小波变换C.拉普拉斯变换D.希尔伯特变换25、在电子信息工程中，电磁兼容（EMC）是一个重要的问题。EMC的目的是什么呢？是确保电子设备在电磁环境中能够正常工作，不会对其他设备产生干扰。以下关于EMC的说法中，错误的是？（）A.EMC包括电磁干扰（EMI）和电磁抗扰度（EMS）两个方面B.EMC可以通过屏蔽、滤波、接地等方法来实现C.EMC只需要在电子设备的设计阶段考虑，生产和使用阶段不需要考虑D.EMC对于现代电子设备的可靠性和安全性至关重要26、在数字电路中，计数器是一种常见的时序逻辑电路。以下关于计数器的分类，哪一项是错误的？（）A.同步计数器和异步计数器B.加法计数器和减法计数器C.二进制计数器和十进制计数器D.环形计数器和扭环形计数器27、在通信系统的编码中，Huffman编码是一种无损压缩编码方法。其编码的依据是：（）A.字符出现的频率B.字符的ASCII码值C.字符的二进制编码D.字符的几何形状28、对于数字滤波器的性能指标，以下哪个参数描述了滤波器对通带和阻带信号的衰减程度？（）A.截止频率B.通带波纹C.阻带衰减D.过渡带宽29、对于一个滤波器，若要使其通带波纹较小，以下哪种滤波器可能更合适？（）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30、在电子测量仪器中，频谱分析仪用于分析信号的频谱特性。以下关于频谱分析仪分辨率带宽的描述，正确的是：（）A.分辨率带宽越大，频率分辨率越高B.分辨率带宽越大，能检测到的信号幅度越大C.分辨率带宽越小，测量速度越快D.分辨率带宽越小，频率分辨率越高二、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个5V转3.3V的LDO线性稳压器，输出电流不小于200mA，给出电路原理图和性能分析。2、（本题5分）使用单片机设计一个智能血压计，能够准确测量血压值，并将数据存储和传输。3、（本题5分）基于通信协议设计一个网络通信接口，实现数据的可靠传输和错误检测，说明协议的选择和实现过程。4、（本题5分）设计一个光纤通信系统中的光发射机和接收机，确定合适的光源和探测器，计算系统的传输距离和带宽。5、（本题5分）根据数字信号处理理论，设计一个视频压缩编码的硬件加速模块，提高视频处理速度。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入分析数字电路中的组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别和联系，并举例说明。2、（本题5分）阐述在电子电路设计中降低电源噪声影响的方法，如增加滤波电容的原理和作用。3、（本题5分）请具体论述在通信原理中，调制和解调的基本概念和常见方式（如幅度调制、频率调制、相位调制），并分析其性能。4、（本题5分）解释在数字信号处理中，如何通过数字滤波器去除噪声，并分析不同类型滤波器的适用情