株洲师范高等专科学校《电子CAD》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《电子CAD》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分一、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、有一个平行板电容器，两板间距为d，极板面积为S，中间填充了相对介电常数为εr的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的2倍，电容器的电容变为：（）A.2CB.4CC.C/2D.C/42、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V3、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（）A.应综合使用多种方法进行故障诊断B.故障代码读取是最准确可靠的诊断方法C.仪器测量需要专业的设备和技术人员D.直观检查在某些情况下可以快速定位故障4、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5、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6、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（）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.以上都不是7、某工厂的电气控制系统中，有一组并联的交流接触器，用于控制多个大功率设备的启停。其中一个接触器频繁吸合和释放，而其他接触器工作正常。可能导致该接触器异常的原因是？（）A.控制电压不稳定B.接触器线圈短路C.负载过大D.以上都有可能8、电气控制中，常常需要对电机进行制动。常见的制动方式有机械制动、电气制动等。机械制动通过机械装置来实现制动，电气制动则通过改变电机的电气参数来实现制动。以下关于制动方式选择的描述，正确的是（）A.机械制动响应速度快，适用于紧急制动B.电气制动制动效果好，适用于所有场合C.对于频繁启动和制动的系统，应优先选择机械制动D.电气制动比机械制动更节能9、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10、在一个智能电网中，需要实现对电力负荷的智能管理。以下哪种技术可以实现对负荷的实时监测和控制？（）A.高级计量体系（AMI）B.分布式能源管理系统（DERMS）C.需求响应（DR）技术D.以上都是11、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.7012、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件13、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14、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15、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率16、某集成运放的单位增益带宽为1MHz，开环增益为100dB。若要使闭环增益为20dB，请问该电路的带宽约为多少？（）A.10kHzB.20kHzC.50kHzD.100kHz17、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行压缩和扩展。以下哪种电子元件可以用于实现音频压缩和扩展？（）A.运算放大器B.比较器C.乘法器D.除法器18、一个数字电路的功能是判断输入的6位二进制数中0的个数是否大于3。当输入为100100时，电路输出为1，表示0的个数大于3。现在输入变为011011，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对19、在一个LC串联谐振电路中，当外加信号频率低于谐振频率时，电路的阻抗呈现为：（）A.电容性B.电感性C.纯电阻，且阻值最大D.纯电阻，且阻值最小20、一个共源极放大电路，输入电阻约为2MΩ，输出电阻约为20kΩ，电压增益约为15。若输入信号源内阻为1MΩ，负载电阻为10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.3B.5C.7.5D.1021、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的输入电阻，同时降低输出电阻，可以采用的接法是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.以上都不行22、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±12V，负载电阻为8Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W23、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低24、在一个数字电路中，使用PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有4个，输出函数有3个，那么至少需要多少个与门和或门？（）A.8个与门，3个或门B.16个与门，3个或门C.4个与门，8个或门D.无法确定25、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26、在一个电气设备的调速系统中，采用了闭环控制。闭环控制通过反馈实际输出值与设定值进行比较，从而调整控制量，使输出值更接近设定值。与开环控制相比，闭环控制具有更高的控制精度和稳定性，但也存在一些问题。以下关于闭环控制的描述，错误的是（）A.系统结构复杂，成本较高B.对反馈环节的精度要求高C.可能会出现系统振荡D.适用于对控制精度要求不高的场合27、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011128、有一个由多个异或门组成的数字电路，已知输入信号A=1，B=0，C=1时，输出为0。若将输入信号C改为0，其他输入不变，那么此时的输出最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对29、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（）A.-5VB.-10VC.5VD.10V30、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs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、在电力系统的谐波治理中，以下哪些方法可以使用？（）A.安装滤波器B.优化电力电子设备的设计C.采用谐波补偿装置D.提高系统的短路容量2、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？A.工作环境B.额定电压和电流C.操作频率D.使用寿命3、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（）A.可以提高供电可靠性B.适用于大多数短路故障C.分为单相重合闸和三相重合闸D.动作次数有限制4、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5、以下关于数字电路中的同步复位，哪些说法是正确的？（）A.在时钟上升沿或下降沿进行复位B.避免了亚稳态问题C.对时钟质量要求较高D.常用于大型数字系统6、在电气控制箱的设计中，应考虑哪些因素？A.散热B.防护等级C.安装方式D.操作方便性7、在电力电子设备的控制中，以下哪些技术可以实现精确的控制？（）A.数字信号处理技术B.模糊控制技术C.神经网络控制技术D.传统的PID控制技术8、在模拟滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器9、以下关于数字电路中的同步和异步电路的描述，正确的是（）A.同步电路以统一的时钟信号为基准B.异步电路不需要时钟信号C.同步电路的可靠性较高D.异步电路的速度可能更快10、以下哪些是接触器的主要组成部分？A.电磁系统B.触点系统C.灭弧装置D.释放弹簧三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析电力系统中的电力安全管理体系和措施。2、（本题5分）分析电动力学中电磁势的规范条件对场的影响。3、（本题5分）分析ROM（只读存储器）和RAM（随机存储器）的工作原理、结构特点和应用场景。4、（本题5分）阐述编码器和译码器的工作原理，以及它们在数字电路中的应用场景。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在电气控制系统中，变频器的