2025年电子信息专业考试试卷及答案

2025年电子信息专业考试试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某线性时不变系统的冲激响应为h(t)=e⁻²ᵗu(t)，输入信号x(t)=u(t)-u(t-1)，则零状态响应y(t)的表达式为（）A.(1-e⁻²ᵗ)u(t)-(1-e⁻²(ᵗ⁻¹))u(t-1)B.(1-e⁻²ᵗ)u(t)-(1-e⁻²(ᵗ⁻¹))u(t-2)C.(1-e⁻²ᵗ)u(t)-(e⁻²-e⁻²ᵗ)u(t-1)D.(e⁻²ᵗ-1)u(t)-(e⁻²(ᵗ⁻¹)-1)u(t-1)2.对于CMOS反相器，当输入电压Vᵢ=VDD/2时，以下描述正确的是（）A.PMOS和NMOS均处于截止状态B.PMOS导通，NMOS截止C.两管均处于饱和区D.两管均处于线性区3.某二进制数字基带传输系统的码元速率为2MBaud，若采用升余弦滚降滤波器（滚降系数α=0.5），则系统的最小传输带宽为（）A.1MHzB.1.5MHzC.2MHzD.3MHz4.若双极型晶体管（BJT）工作在放大区，则其发射结和集电结的偏置状态为（）A.发射结正偏，集电结正偏B.发射结正偏，集电结反偏C.发射结反偏，集电结正偏D.发射结反偏，集电结反偏5.已知序列x[n]={1,2,3,4}（n=0,1,2,3），其4点离散傅里叶变换（DFT）的第2个点（k=1）的值为（）A.-2+2jB.-2-2jC.2+2jD.2-2j6.一阶RC低通滤波器的截止频率f₀=1/(2πRC)，当输入信号为vᵢ(t)=10sin(2πf₀t)时，输出信号的幅值为（）A.5VB.10/√2VC.10VD.10/2V7.以下关于锁相环（PLL）的描述中，错误的是（）A.鉴相器（PD）输出与输入信号相位差成正比的电压B.环路滤波器（LF）用于滤除高频成分，保留直流和低频误差信号C.压控振荡器（VCO）的输出频率与控制电压成线性关系D.锁相环锁定时，输入信号与VCO输出信号的频率和相位均严格相等8.某8位逐次逼近型ADC的参考电压VREF=5V，当输入电压为3.2V时，其输出数字量的十进制值约为（）A.163B.208C.255D.4109.对于差分放大电路，若共模抑制比（CMRR）为80dB，则差模电压增益Aud与共模电压增益Auc的比值为（）A.100B.1000C.10000D.10000010.以下数字调制方式中，频带利用率最高的是（）A.2PSKB.4QAMC.8FSKD.16PSK11.已知某电路的传输函数H(s)=(s+2)/(s²+5s+6)，其零点和极点分别为（）A.零点s=-2，极点s=-2、s=-3B.零点s=2，极点s=-2、s=-3C.零点s=-2，极点s=2、s=3D.零点s=2，极点s=2、s=312.在数字逻辑电路中，若要实现“当且仅当输入A和B同为1或同为0时输出为1”，应选用（）A.异或门B.同或门C.与非门D.或非门13.某通信系统采用2DPSK调制，若载波频率为10MHz，码元速率为2Mbps，则相邻码元的载波相位差可能为（）A.0°或180°B.0°、90°、180°、270°C.0°、120°、240°D.0°、45°、90°、…、315°14.对于N型半导体，其多数载流子是（）A.空穴B.自由电子C.正负离子D.价电子15.已知某信号x(t)的频谱X(f)在|f|>10kHz时为零，若对其进行采样，为避免混叠，最小采样频率应为（）A.10kHzB.20kHzC.30kHzD.40kHz二、填空题（每空2分，共20分）1.理想运算放大器的两个重要特性是________和________。2.数字信号的量化过程会引入________误差，其最大值为________（设量化间隔为Δ）。3.香农公式表明，通信系统的最大信息传输速率（信道容量）C=________，其中B为信道带宽，S/N为信噪比。4.555定时器构成多谐振荡器时，其振荡频率f=________（设外接电阻为R₁、R₂，电容为C）。5.若某电路的幅频特性在f=f₀处出现峰值，则该电路可能是________滤波器或________谐振电路。6.同步RS触发器的特性方程为Qⁿ⁺¹=________（约束条件为RS=0）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述负反馈对放大电路性能的影响（至少列出4点）。2.说明AD转换的主要步骤，并比较逐次逼近型ADC与双积分型ADC的优缺点。3.什么是信号的时频分析？列举两种常用的时频分析方法，并说明其适用场景。4.画出CMOS与非门（2输入）的电路结构图，并说明其工作原理（要求标注PMOS和NMOS管）。5.解释数字基带传输中的“码间串扰”现象，列举3种抑制码间串扰的方法。四、综合题（共60分）1.（15分）设计一个二阶有源低通滤波器，要求通带截止频率f₀=1kHz，通带增益Aup=2，采用压控电压源（VCVS）结构（运放为理想器件）。（1）画出电路结构图；（2）计算外接电阻、电容参数（设电容C=0.1μF）。2.（20分）某数字系统的输入信号为x[n]={1,0,1,1}（n=0,1,2,3），系统单位样值响应h[n]={1,2,1}（n=0,1,2）。（1）计算系统的零状态响应y[n]（要求写出卷积过程）；（2）若该系统为线性时不变（LTI）系统，判断其是否因果、是否稳定（需说明理由）。3.（25分）某二进制频移键控（2FSK）通信系统，发送“0”时载波频率f₁=2MHz，发送“1”时载波频率f₂=4MHz，码元速率Rb=1Mbps，信道加性高斯白噪声的单边功率谱密度n₀=10⁻¹⁰W/Hz，接收端采用非相干解调。（1）计算2FSK信号的带宽；（2）若发送“0”和“1”的概率相等，求系统的误码率Pe（表达式需化简，已知Q(x)=∫ₓ^∞(1/√(2π))e^(-t²/2)dt）。答案一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.A6.B7.D8.B9.C10.D11.A12.B13.A14.B15.B二、填空题1.虚短（输入电压差近似为0）；虚断（输入电流近似为0）2.量化；Δ/23.B·log₂(1+S/N)（bit/s）4.1/[0.7C(R₁+2R₂)]5.带通；并联（或串联）6.S+R̅Qⁿ三、简答题1.负反馈对放大电路的影响：（1）降低增益（闭环增益小于开环增益）；（2）提高增益稳定性（减小增益受参数变化的影响）；（3）展宽通频带（上限频率提高，下限频率降低）；（4）减小非线性失真；（5）改变输入/输出电阻（电压负反馈降低输出电阻，电流负反馈提高输出电阻；串联负反馈提高输入电阻，并联负反馈降低输入电阻）。2.AD转换步骤：采样、保持、量化、编码。逐次逼近型ADC：优点是转换速度快（μs级），适用于中高速场景；缺点是抗干扰能力较弱。双积分型ADC：优点是抗工频干扰能力强，精度高；缺点是转换速度慢（ms级），适用于低速高精度测量。3.时频分析是同时描述信号在时间和频率上的能量分布的方法，用于分析非平稳信号。常用方法：（1）短时傅里叶变换（STFT）：通过加窗将信号分段，对每段进行傅里叶变换，适用于频率变化较慢的信号；（2）小波变换（WT）：采用可变时频窗口（高频短窗口，低频长窗口），适用于突变信号或多分辨率分析。4.CMOS与非门结构：两个NMOS管串联（下管），两个PMOS管并联（上管），输入A、B分别连接到对应NMOS和PMOS的栅极。工作原理：当A、B均为高电平时，NMOS全导通，PMOS全截止，输出低电平；当A或B为低电平时，对应PMOS导通，NMOS截止，输出高电平。5.码间串扰：由于信道的频率特性不理想或时变，导致前后码元的波形在接收端重叠，影响当前码元判决。抑制方法：（1）设计升余弦滚降特性的发送/接收滤波器；（2）采用时域均衡技术（如横向均衡器）；（3）降低码元速率至奈奎斯特速率以下；（4）使用部分响应技术。四、综合题1.（1）电路结构：运放同相输入端接RC低通网络（两个RC环节），输出端通过反馈电阻Rf接同相端，反相端接地（或通过平衡电阻接地）。（2）二阶VCVS低通滤波器传递函数为H(s)=Aup/[1+(3-Aup)sRC+(sRC)²]。已知Aup=2，f₀=1kHz，C=0.1μF，由f₀=1/(2πRC√(1))（因Aup=2时，分母系数为1），得R=1/(2πf₀C)=1/(2π×1000×0.1×10⁻⁶)≈1.59kΩ（取1.6kΩ）。反馈电阻Rf=R1（同相端电阻）×(Aup-1)，设R1=10kΩ，则Rf=10kΩ×(2-1)=10kΩ。2.（1）卷积计算：y[n]=x[n]h[n]，n=0时y[0]=1×1=1；n=1时y[1]=1×2+0×1=2；n=2时y[2]=1×1+0×2+1×1=2；n=3时y[3]=0×1+1×2+1×1=3；n=4时y[4]=1×1+1×2=3；n=5时y[5]=1×1=1。故y[n]={1,2,2,3,3,1}（n=0到5）。（2）因果性：h[n]在n<0时为0，故系统因果。稳定性：h[n]绝对可和（Σ|h[n]|=1+2+1=4<∞），故系统稳定。3.（1）2FSK信号带宽B≈|f₂-f₁|+2Rb=|4MHz-2MHz|+2×1Mbps=2MHz+2MHz=4MHz。（2）非相干解调2FSK的误码率Pe=(1/2)e^(-Eb/(2n₀))，其中Eb=S×Tb（S为信号功率，Tb=1/Rb=1μs）。因信噪比E