江苏理工学院《FPGA数字系统课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《FPGA数字系统课程设计》2023-2024学年第二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、在一个由集成运放构成的同相比例运算电路中，若反馈电阻短路，此时电路将变成：（）A.反相比例运算电路B.电压跟随器C.加法运算电路D.减法运算电路2、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和报警。以下哪个设备不属于电气火灾监控系统的设备？（）A.剩余电流互感器B.温度传感器C.烟雾报警器D.电压表3、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行预警和报警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.剩余电流B.温度C.电压D.烟雾浓度4、已知一个数字电路的功耗主要由静态功耗和动态功耗组成。若静态功耗为1mW，动态功耗为2mW，电路工作频率提高一倍，动态功耗将变为多少？（）A.4mWB.2mWC.1mWD.8mW5、在一个电气控制系统中，使用了一个电压互感器来测量高电压。电压互感器的变比为10000:100，测量仪表显示的电压为90V，实际电压是多少？（）A.9000VB.900VC.90000VD.900000V6、在一个集成运放构成的求和放大器中，若有三个输入信号分别为2V、-1V和3V，电阻比值为1:2:3，则输出电压为：（）A.2VB.-2VC.4VD.-4V7、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8、数字电路中的译码器可以分为多种类型。对于一个二进制译码器，输入为3位二进制代码，它可以有几个输出端口？（）A.3个B.6个C.8个D.9个9、在一个多级放大电路中，若要降低噪声，通常在首级采用的放大电路类型是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.差分放大电路10、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)11、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗12、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求13、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置14、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的额定电压、额定电流等参数。以下哪个因素不是影响设备选型的主要因素？（）A.设备的使用环境B.设备的安装方式C.设备的品牌和价格D.设备的功能和性能15、在一个数字电路设计项目中，需要选择合适的逻辑门。以下哪种逻辑门的输出只取决于当前的输入？（）A.组合逻辑门B.时序逻辑门C.与门D.或门16、在某电气控制系统中，采用了触摸屏作为人机界面，用于监控和操作设备。触摸屏突然出现触摸无反应的情况，但设备仍在正常运行。以下哪种原因可能性最大？（）A.触摸屏驱动程序故障B.控制系统通讯故障C.触摸屏硬件损坏D.电源故障17、在一个数字电路中，使用编码器将8个输入信号编码为3位二进制输出。当8个输入信号中有且仅有第5个输入为高电平时，编码器的输出应该是（）A.010B.101C.100D.00118、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制19、在一个深度负反馈放大电路中，已知反馈系数为0.1，输入电压为5V，则输出电压约为：（）A.0.5VB.5VC.50VD.500V20、在一个电气控制系统中，使用了一个电流互感器来测量大电流。电流互感器的变比为100:5，测量仪表显示的电流为2A，实际电流是多少？（）A.20AB.40AC.200AD.400A21、某数字电路用于将4位格雷码转换为二进制数。当输入的格雷码为1010时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.111022、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.-60V23、对于一个差分放大电路，若其差模增益为50，共模增益为0.1，则共模抑制比为：（）A.500B.50C.5000D.524、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高25、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定26、已知一个数字电路的传播延迟时间为10ns，若该电路中包含5级相同的逻辑门，那么总的延迟时间大约是多少？（）A.10nsB.50nsC.100nsD.500ns27、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作28、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从0开始计数，当计数值达到10时与预设值15进行比较。若此时计数器继续计数到12，那么比较器的输出状态最有可能是（）A.0（表示小于预设值）B.1（表示大于等于预设值）C.不确定D.以上都不对29、在一个数字电路中，使用了数据选择器从4个输入数据中选择一个输出。控制信号为2位二进制数，当控制信号为10时，选择的输入数据应该是（）A.第1个B.第2个C.第3个D.第4个30、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=100，集电极电阻RC=3kΩ，电源电压VCC=20V，发射极电阻RE=3kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω31、某电力系统中，有一个大型工厂采用了高电压等级的专用变电站供电。为了保证该工厂的供电可靠性，在变电站的设计中，需要考虑多种因素。下列关于专用变电站设计中提高供电可靠性措施的描述，错误的是（）A.采用双电源进线B.安装备用变压器C.增加变电站的出线回路数D.采用简单的主接线形式32、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是0-9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（）A.4B.8C.10D.1633、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制34、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为500Ω，后级的输入电阻为5kΩ，若前级的电压增益为20，后级的电压增益为50，那么总的电压增益约为多少？（）A.100B.500C.1000D.500035、假设一个带电粒子在均匀磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为r，磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m。则粒子运动的角速度为：（）A.qB/(mr)B.qB/(m)C.qBr/mD.qBm/r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、三相异步电动机的定子绕组通常采用什么接法？A.星形接法B.三角形接法C.双星形接法D.延边三角形接法2、在数字通信系统中，以下哪些编码方式常用于提高传输效率？（）A.曼彻斯特编码B.差分曼彻斯特编码C.4B/5B编码D.8B/10B编码3、以下哪些属于直流电动机的励磁方式？A.他励B.并励C.串励D.复励4、在电子电路的热设计中，以下哪些散热方式是常见的？（）A.自然散热B.风冷散热C.水冷散热D.热管散热5、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向6、在PLC编程中，常用的逻辑运算指令有哪些？A.与运算B.或运算C.非运算D.异或运算7、数字电路中的加法器按进位方式可分为（）A.串行进位加法器B.并行进位加法器C.超前进位加法器D.半进位加法器8、直流电机的电枢反应对电机的运行有哪些影响？A.使气隙磁场发生畸变B.对主磁场起去磁作用C.引起换向困难D.增加电磁转矩9、以下关于电力系统短路故障的描述，正确的是（）A.短路故障会产生很大的短路电流B.短路故障可能导致电力设备损坏C.三相短路是最严重的短路类型D.短路故障会引起电网电压下降10、数字电子技术中，以下哪些属于组合逻辑电路？（）A.编码器B.译码器C.计数器D.加法器三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明电力系统继电保护的基本任务和构成原理。2、（本题5分）解释A/D转换过程中的量化误差和编码误差。3、（本题5分）解释555定时器的工作原理及应用，如构成施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）电力系统中的负荷预测对于电力调度和规划至关重要。请分析负荷预测的方法和技术，讨论如何提高负