常州大学《FPGA数字系统课程设计》2025-2026学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页常州大学《FPGA数字系统课程设计》2025-2026学年第一学期期末试卷院(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20个小题，每小题1分，共20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、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路2、在电动力学中，一个电荷量为q的粒子在电磁场中运动，其拉格朗日量为L。若电磁场的标势为φ，矢势为A，则粒子的哈密顿量为：（）A.H=p·v-L，其中p是动量B.H=p·v+qφ-L，其中p是动量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是动量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是动量3、在一个集成运放构成的压控电流源电路中，输出电流的大小主要取决于：（）A.输入电压B.反馈电阻C.运放的增益D.负载电阻4、考虑一个时变电磁场，其电场强度E和磁场强度H满足波动方程。若电场强度的表达式为E=E0cos(kx-ωt)，则磁场强度H的表达式为（真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)5、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的软启动控制。以下哪种设备可以用于电机的软启动控制？（）A.自耦变压器B.软启动器C.变频器D.以上都是6、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜7、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.1008、在电力系统的绝缘配合中，需要根据系统的过电压水平和设备的绝缘耐受能力来确定设备的绝缘等级。下列关于绝缘配合原则的描述，错误的是（）A.综合考虑设备造价、运行费用和故障损失，力求经济合理B.对于不同类型的设备，采用相同的绝缘水平C.考虑过电压的幅值、波形和持续时间等因素D.遵循相关的国家标准和行业规范9、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10、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强11、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（）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12、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（）A.控制精度受热电偶精度影响大B.响应速度快，适用于快速变化的温度控制C.容易受到外界干扰，稳定性差D.成本低，适用于大规模应用13、电气控制系统中，经常会遇到干扰问题。干扰源可能来自电源、空间电磁场、接地等。为了减少干扰对系统的影响，可以采取隔离措施，如光电隔离、磁隔离等。以下关于隔离措施的描述，错误的是（）A.光电隔离可以有效阻断电信号的传输B.磁隔离适用于高频信号的隔离C.隔离措施会增加系统的成本和复杂性D.隔离后系统的抗干扰能力一定能得到显著提高14、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到多个输出端口。对于一个1路-4路数据分配器，当控制信号为10时，输入数据会被分配到哪个输出端口？（）A.第一个输出端口B.第二个输出端口C.第三个输出端口D.第四个输出端口15、在一个集成运放构成的滞回比较器中，当输入电压从较小值逐渐增大到超过上门限电压时，输出电压将：（）A.从高电平跳变为低电平B.从低电平跳变为高电平C.保持高电平不变D.保持低电平不变16、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是17、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=2V时，漏极电流ID从1mA变化到2mA，对应的VDS从5V变化到6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS18、在一个无线通信设备中，需要对信号进行放大和处理。以下哪种电子元件通常被用于信号放大？（）A.电阻B.电容C.电感D.晶体管19、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（）A.电容B.电感C.电阻D.运算放大器20、在一个场效应管放大电路中，若采用自给偏压电路，以下关于其特点的描述，错误的是：（）A.适用于增强型场效应管B.电路结构简单C.输入电阻较高D.稳定性较好二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、对于电动力学中的滞后势，以下特点描述准确的有（）A.考虑了电磁作用的推迟效应B.与源的过去状态有关C.可以用于计算时变场D.只适用于稳恒场2、在电力系统的自动化控制中，以下哪些技术可以实现远程监控和控制？（）A.通信技术B.传感器技术C.计算机技术D.自动化控制技术3、在放大器的级联中，以下哪些方式可以用于提高总增益？（）A.直接级联B.电容耦合级联C.变压器耦合级联D.光电耦合级联4、数字电路中的乘法器可以通过（）A.移位相加的方法实现B.专用的集成电路芯片实现C.利用加法器和计数器组合实现D.基于逻辑门搭建实现5、在集成运放构成的比较器中，以下哪些类型是常见的？（）A.过零比较器B.单限比较器C.滞回比较器D.双限比较器6、以下关于数字电路中的锁存器的描述，正确的是（）A.能够保持数据直到新的数据输入B.与触发器的功能相似，但触发方式不同C.常用于数据的暂存D.可以实现数据的同步传输7、对于数字系统中的加密算法，以下哪些是常见的？（）A.AESB.RSAC.DESD.MD58、在电子电路的保护措施中，以下哪些是常见的？（）A.过压保护B.过流保护C.短路保护D.过热保护9、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC10、在数字电路的测试向量生成中，以下哪些方法是常用的？（）A.基于算法的生成B.基于模型的生成C.随机生成D.手动编写11、直流电动机的调速方法包括以下哪些？A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁电流D.改变电源频率12、在工厂的电气设备选型中，以下哪些因素需要考虑设备的节能性能？（）A.设备的效率B.设备的功率因数C.设备的运行模式D.设备的价格13、在数字电路的可靠性设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容错技术B.进行热设计C.增加滤波电容D.提高布线的抗干扰能力14、在模拟电路的噪声分析中，以下哪些类型的噪声是常见的？（）A.热噪声B.散粒噪声C.闪烁噪声D.突发噪声15、以下关于数字电路中的竞争冒险现象，说法正确的是（）A.可能导致输出出现不应有的尖峰脉冲B.可以通过增加冗余项消除C.与电路的延迟时间和输入信号的变化有关D.会影响电路的正常工作三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）解释电多极矩的概念，并推导电四极矩的电势表达式。2、（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。3、（本题5分）根据给定的状态转换图，用硬件描述语言实现相应的时序逻辑电路。4、（本题5分）解释直流稳压电源的组成部分及各部分的作用。5、（本题5分）解释电气控制系统中按钮的分类及使用方法。6、（本题5分）讨论RC桥式正弦波振荡电路的起振条