中职电子技术及应用课程期末考试试题及答案

中职电子技术及应用课程期末考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在NPN型晶体管共射放大电路中，若静态工作点偏高，首先出现的失真是A.饱和失真  B.截止失真  C.交越失真  D.频率失真答案：A解析：静态工作点偏高意味着集电极电流过大，晶体管进入饱和区，输出波形下半周被削顶，属于饱和失真。2.某桥式整流电容滤波电路，变压器次级电压有效值为12V，空载直流输出电压约为A.10.8V  B.13.5V  C.16.9V  D.24V答案：C解析：空载时电容充电至峰值，12V×√2≈16.9V。3.在555定时器构成的单稳态电路中，若外接电阻R=10kΩ，电容C=100nF，则输出脉冲宽度约为A.0.69ms  B.1.1ms  C.2.2ms  D.6.9ms答案：B解析：T=1.1RC=1.1×10×10³×100×10⁻⁹=1.1×10⁻³s=1.1ms。4.下列关于CMOS门电路的描述，正确的是A.输入端悬空相当于低电平  B.静态功耗远高于TTL  C.输出高电平接近VDD  D.速度一定优于TTL答案：C解析：CMOS输出高电平可上拉到VDD，且静态功耗极低，输入不可悬空，速度与工艺有关，不一定优于TTL。5.用8位ADC对0~5V信号采样，其量化间隔为A.5mV  B.10mV  C.19.5mV  D.39mV答案：C解析：5V/2⁸=5/256≈19.5mV。6.某运放组成的反相放大器，R1=1kΩ，Rf=22kΩ，输入直流电压为0.1V，则输出失调电压温漂为首要误差来源时，应优先选择A.高增益带宽积型  B.高输入阻抗型  C.低失调漂移型  D.高压摆率型答案：C解析：直流精度应用首要关注失调电压及其温漂。7.在I²C总线中，执行“重复起始条件”的作用是A.释放总线  B.改变主从角色而不释放总线  C.提高时钟速度  D.降低功耗答案：B解析：重复起始条件可在不释放总线的情况下切换读写方向，实现复合传输。8.某单片机定时器工作在8位自动重装模式，时钟1MHz，预分频1:64，要产生1kHz方波，自动重装值应设为A.249  B.250  C.255  D.256答案：B解析：计数频率=1MHz/64=15.625kHz；半周期=15.625/2=7.8125kHz；计数值=15.625/1/2−1=250−1=249，但自动重装需250个时钟，故写入250。9.下列元件中，属于主动器件的是A.热敏电阻  B.光电二极管  C.可控硅  D.电解电容答案：C解析：可控硅可用门极信号控制导通，具备放大或开关功能，属主动器件。10.在开关电源中，提高频率的主要目的是A.降低EMI  B.增大输出纹波  C.减小磁性元件体积  D.提高占空比答案：C解析：频率升高，每周期储能减少，可缩小电感变压器体积。二、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）11.稳压二极管在反向击穿区工作时，动态电阻越大稳压性能越好。答案：×解析：动态电阻越小，电压随电流变化越小，稳压性能越好。12.共模抑制比KCMR越大，运放对共模信号的抑制能力越强。答案：√13.在KeilC中，sbit关键字可定义片内RAM位寻址区的任意位。答案：√14.使用示波器探头×10档时，示波器输入电容减小为原来的1/10。答案：×解析：×10档通过9MΩ串联电阻分压，输入电容约为探头电容与示波器电容串联，减小但非1/10。15.三相六步无刷直流电机，任意时刻只有两相通电，第三相悬空。答案：√16.在PCB设计中，20H原则是指电源层边缘比地层缩进20mil，可减小边缘辐射。答案：√17.当LC谐振回路Q值越高，其通频带越宽。答案：×解析：Q值越高，通频带越窄。18.红外遥控常用38kHz载波，是因为该频率避开了日光灯谐波干扰。答案：√19.在AltiumDesigner中，Room功能用于定义元件布局区域，可实现模块化布局。答案：√20.使用万用表二极管档测量LED，正向压降显示1.8V，说明该LED为红外发光管。答案：×解析：红外LED正向压降约1.2~1.5V，1.8V更接近普通红色LED。三、填空题（每空2分，共20分）21.某运放增益带宽积为3MHz，闭环增益为30倍，则其−3dB带宽为______kHz。答案：100解析：GBW=3MHz，带宽=3MHz/30=100kHz。22.在STM32中，若APB1总线频率为36MHz，定时器2时钟倍频至72MHz，要产生1ms中断，预分频设为71，则自动重装值应为______。答案：999解析：计数频率=72MHz/(71+1)=1MHz；1ms需1000个时钟，重装值=1000−1=999。23.某ClassD功放采用BD调制，开关频率为400kHz，LC低通滤波器截止频率通常设计为______kHz左右。答案：40解析：截止频率取开关频率1/10，可有效滤除载波而保留音频。24.用四位共阴数码管动态扫描，段码限流电阻接在______（段/位）端更省电。答案：位解析：位选通电流分散，段端电阻接位端可省总电流。25.在IIR数字滤波器中，极点靠近单位圆会导致______增大。答案：振铃/过冲解析：极点越靠近单位圆，阶跃响应振铃越明显。26.某贴片电阻标识“1002”，其阻值为______Ω。答案：10k解析：1002=100×10²=10kΩ。27.利用霍尔传感器测转速，若齿轮60齿，测得脉冲频率为300Hz，则转速为______r/min。答案：300解析：每转60脉冲，300Hz对应5r/s，即300r/min。28.在CAN总线中，标识符越小，报文优先级越______。答案：高解析：CAN采用逐位仲裁，标识符数值越小，优先级越高。29.某N-MOSFET导通电阻RDS(on)=8mΩ，漏极电流10A，导通损耗为______W。答案：0.8解析：P=I²R=10²×0.008=0.8W。30.在Python中，使用NumPy生成一个包含0~2π的256点数组，语句为np.linspace(0,2*np.pi,______)。答案：256四、简答题（每题8分，共24分）31.简述开关电源中“斜率补偿”的作用及实现方法。答案：作用：防止占空比大于50%时电流模式控制出现次谐波振荡，提高系统稳定性。实现：在电流检测信号上叠加一个与开关周期同步的锯齿波，或通过采样电阻与内部振荡器耦合，使电流比较器输入随占空比增加而线性上升，破坏振荡条件。32.说明如何利用STM32的输入捕获功能测量脉冲宽度，并给出关键寄存器配置步骤。答案：步骤：1.使能TIMx时钟，配置GPIO为复用输入；2.设置TIMx_PSC预分频，计数频率满足精度；3.选择通道x为输入捕获模式，映射到TIx；4.设置触发边沿（上升/下降）；5.使能捕获中断，在CCxIE位置1；6.首次中断读取CCRx存为t1，改变边沿检测；7.第二次中断读取CCRx存为t2，宽度Δt=(t2−t1)/f计数；8.清除中断标志，循环测量。关键寄存器：TIMx_CCMRx、TIMx_CCER、TIMx_DIER、TIMx_CCRx。33.某PCB出现89MHz时钟辐射超标，请给出五种低成本整改措施并说明原理。答案：1.在时钟源串联22Ω阻尼电阻，减缓上升沿，降低高次谐波能量；2.将时钟线改为内层走线，上下邻层完整参考地，减小环路面积；3.在负载端加33pF对地电容，形成低通，滤除>100MHz分量；4.在连接器出口加铁氧体磁珠600Ω@100MHz，抑制共模电流；5.优化地过孔，每厘米增加一对地过孔，降低回流路径阻抗，减少边缘辐射。五、计算题（共26分）34.（10分）图示为运放组成的恒流源电路，运放理想，电源±15V，R1=1kΩ，RL为0~100Ω可变负载，要求负载电流恒为10mA。1.计算参考电压Vref；2.当RL=100Ω时，运放输出端电压Vo为多少；3.若运放最大输出电流为20mA，验证能否满足要求。答案：1.I=10mA，R1=1kΩ，Vref=I×R1=10V；2.Vo=I×(R1+RL)=10mA×1.1kΩ=11V；3.运放输出电流即负载电流10mA<20mA，满足。35.（8分）某RC正弦振荡器如图，R=10kΩ，C=15nF，求振荡频率f0；若需振幅稳定，热敏电阻应选正温度系数还是负温度系数？说明理由。答案：f0=1/(2πRC)=1/(2π×10×10³×15×10⁻⁹)≈1.06kHz；应选负温度系数热敏电阻：振幅增大→电流增大→热敏电阻温度升高→阻值减小→负反馈增强→增益下降，自动稳幅。36.（8分）设计一个用NPN达林顿驱动继电器的电路，继电器线圈12V/100mA，单片机IO高电平3.3V，最大输出4mA，计算基极限流电阻，并画出完整原理图（文字描述）。答案：达林顿β≈1000，需Ib=100mA/1000=0.1mA；取过驱动系数5，则Ib=0.5mA；VBE≈1.4V，电阻R=(3.3−1.4)/0.5mA≈3.8kΩ，取标准3.9kΩ；电路描述：3.3VIO→3.9kΩ→达林顿基极，发射极接地，集电极接继电器线圈到12V，线圈并联续流二极管1N4148，继电器另一端接12V。六、综合应用题（共30分）37.（30分）基于STM32F103C8T6设计一个“智能温控风扇”系统，要求：1.使用NTC热敏电阻测温，0~100°C对应ADC值0~4095；2.温度>30°C启动风扇，占空比30%；>60°C占空比70%；>80°C全速；3.通过OLED显示温度与占空比；4.用串口发送“T:xx.xC,D:xx%”格式数据，波特率115200；5.具有过温报警功能，温度>90°C蜂鸣器响，LED闪烁。请完成：（1）硬件连接表（MCU引脚→外设，注明复用功能）；（2）软件流程图（文字描述）；（3）给出温度计算与PWM占空比映射公式；（4）串口中断发送程序片段（寄存器版，注释清晰）；（5）若NTC为10kΩ@25°C，β=3950，分压电阻10kΩ上拉到3.3V，计算30°C时ADC理论值。答案：（1）硬件连接：PA0→NTC分压点→ADC1_IN0；PA8→TIM1_CH1→PWM→MOSFET栅极；PB6→I2C1_SCL→OLEDSCL；PB7→I2C1_SDA→OLEDSDA；PA9→USART1_TX→串口；PB12→GPIO→蜂鸣器；PB13→GPIO→LED。（2）流程：系统时钟→ADC1初始化→TIM1PWM1kHz→I2C初始化→OLED清屏→USART1初始化→循环：ADC采样→查表/公式得温度→根据温度设占空比→OLED刷新→串口发送→判过温→报警。（3）温度计算：Rntc=Rref×exp(β×(1/T−1/Tref))，T单位K；ADC=Vntc/3.3×4095；占空比：T≤30°C→0%；30~60°C→线性30%~70%；60~80°C→线性70%~100%；>80°C→100%。（4）串口发送片段：```cvoidUSART1_IRQHandler(void){if(USART1->SR&USART_SR_TXE){s