南开大学《电路CAD》2023-2024学年第二学期期末试卷

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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、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度2、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择3、在一个共射极放大电路中，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.电压放大倍数增大，输入电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻不变4、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有非易失性的特点？（）A.随机存取存储器（RAM）B.只读存储器（ROM）C.闪存（Flash）D.以上都是5、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和压缩。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.滤波器和放大器B.编码器和解码器C.压缩器和滤波器D.计数器和译码器6、在一个远距离电力传输线路中，为了提高传输效率和减少线路损耗，通常会采用高压输电。在这个过程中，以下哪个因素对传输效率的影响最大？（）A.导线的电阻B.导线的电感C.导线的电容D.环境温度7、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出8、在一个数字电路实验中，需要观察信号的逻辑关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.逻辑分析仪D.频率计9、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（）A.系统必须是简单的单机无穷大系统B.扰动后系统的结构和参数保持不变C.不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用D.只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题10、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低11、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比12、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为5秒，当输入信号接通后，经过8秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（）A.时间继电器损坏B.电动机故障C.控制线路断路D.以上都有可能13、在一个由或非门和与非门组成的数字电路中，已知输入信号A=1，B=0，C=1时，输出为0。若将输入信号A改为0，B改为1，C改为0，那么此时的输出最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对14、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99515、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波16、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为20dB，第二级的增益为30dB，第三级的增益为40dB。请问总的增益约为多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB17、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产18、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是19、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，分别代表三位二进制数的各个位。该电路的功能是判断这个二进制数是否为奇数，如果是奇数则输出1，否则输出0。当输入X=1，Y=0，Z=1时，电路的输出应该是（）A.1B.0C.取决于其他因素D.无法判断20、已知一个集成稳压器的输入电压为18V，输出电压为12V，最大输出电流为1.5A。若负载电阻为10Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（）A.能，输出功率足够B.能，输出电流未超过最大值C.不能，输出功率不足D.不能，输出电流超过最大值21、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V22、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能23、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24、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样25、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是26、假设在一个均匀磁场中，有一个边长为a的正方形闭合回路，通有电流I。若磁场随时间均匀增加，磁感应强度的变化率为dB/dt，则回路中产生的感应电动势大小为：（）A.a^2dB/dtB.2a^2dB/dtC.√2a^2dB/dtD.4a^2dB/dt27、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W28、考虑一个半径为R的均匀带电球体，电荷体密度为ρ。若将球体的半径增大为原来的2倍，同时电荷体密度减小为原来的一半，球体外一点距离球心为r处的电场强度变为：（）A.E/2B.2EC.E/4D.4E29、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30、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真二、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、在研究电磁波的辐射时，以下哪些因素会对辐射场产生影响（）A.电荷的运动速度B.电荷的加速度C.介质的电磁特性D.观测点与辐射源的距离2、在数模转换（DAC）电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.分辨率B.转换精度C.转换速度D.线性度3、在数字电路的设计中，考虑电磁兼容性时需要注意（）A.布线的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.电源的滤波4、电力系统中的一次设备包括（）A.发电机B.变压器C.断路器D.电流互感器5、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6、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于发电机的保护？（）A.纵联差动保护B.过流保护C.过压保护D.失磁保护7、在电力系统的设备检修中，检修方式包括（）A.定期检修B.状态检修C.故障检修D.主动检修8、对于组合逻辑电路，以下说法正确的有（）A.输出仅取决于当前的输入B.不存在反馈回路C.可以用逻辑表达式、真值表和电路图等方式描述D.可能存在竞争冒险现象9、在电气控制系统中，常用的电气图形符号应符合哪些标准？A.国家标准B.行业标准C.国际标准D.企业标准10、电力系统中的分布式发电对配电网的影响有（）A.改变潮流分布B.影响电压质量C.增加供电可靠性D.对继电保护产生影响三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）说明电气控制中如何实现电气设备的智能化控制。2、（本题5分）说明磁偶极子的场分布特点。3、（本题5分）用CPLD实现一个4位并行加法器。4、（本题5分）推导运算放大器构成的加法运算电路在多个输入信号下的输出表达式。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某医院的电气设备在进