河北地质大学《数字系统组成与设计》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25个小题，每小题1分，共25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，需要对一台三相异步电动机进行正反转控制，采用接触器联锁的方式。若要实现电机从正转切换到反转，必须先按下停止按钮，待电机完全停止后再按下反转启动按钮。以下关于这种控制方式的描述，正确的是（）A.提高了系统的可靠性B.降低了操作的复杂性C.增加了系统的响应速度D.减少了接触器的使用数量2、电气控制系统中，为了提高功率因数，常常使用无功补偿装置。无功补偿装置可以减少无功功率的传输，提高电网的效率。以下关于无功补偿装置的描述，错误的是（）A.可以降低电网的损耗B.会增加系统的复杂性C.对有功功率的传输没有影响D.适用于所有类型的电气系统3、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12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.10.8VB.13.2VC.15.6VD.18V4、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS5、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路6、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入7、在一个由或门和与门组成的数字电路中，有四个输入信号A、B、C、D。已知当A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为1。现在保持A和C不变，将B改为1，D改为1，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断8、在数字电路中，一个计数器正在进行计数操作。若要增加计数器的计数范围，以下哪种方法通常是可行的？（）A.增加计数器的位数B.提高时钟频率C.更换不同型号的计数器芯片D.调整计数器的输入信号9、在一个电子电路设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。以下哪个因素对电路的稳定性影响最大？（）A.电子元件的质量B.电路的布局和布线C.电源的稳定性D.环境温度和湿度10、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器11、某电力系统发生故障，短路电流的周期分量在经过一定时间后逐渐衰减为零，而短路电流的非周期分量则按指数规律衰减。下列关于短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的描述，正确的是（）A.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻B.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗C.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗D.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻12、某电气控制系统中，使用了PLC来控制一个自动化加工过程。在编写PLC程序时，需要考虑输入输出的处理、逻辑运算和定时计数等功能。以下关于PLC编程的描述，正确的是（）A.PLC编程语言简单，易于掌握B.PLC程序只能使用一种编程语言编写C.PLC程序的执行速度与程序长度无关D.PLC编程不需要考虑系统的安全性和可靠性13、在电动力学中，对于一个静电场，若已知其电势分布函数φ(x,y,z)，则电场强度可以通过以下哪个公式计算得到：（）A.E=-∇φB.E=∇φC.E=-∂φ/∂tD.E=∂φ/∂t14、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（）A.时间序列分析法B.回归分析法C.神经网络法D.随机抽样法15、在一个RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零16、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17、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为2V、3V、4V，对应的输入电阻分别为20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V18、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为0F时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000019、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行降噪处理。以下哪种方法可以有效地降低音频信号中的噪声？（）A.使用滤波器B.采用降噪算法C.提高信号强度D.降低信号频率20、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能21、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态A、B、C，输入信号为X。当处于状态A且X=0时，转换到状态B；处于状态B且X=1时，转换到状态C；处于状态C且X=0时，转换回状态A。若当前状态为A，输入X依次为0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A22、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110123、在一个数字系统中，需要对数据进行加密和解密。以下哪种加密算法具有较高的安全性？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希算法D.随机数生成算法24、对于一个乙类互补对称功率放大电路，在理想情况下，其最大效率约为：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%25、在一个电子设备的电源电路中，需要防止过压和过流。以下哪种电子元件可以用于防止过压和过流？（）A.压敏电阻B.保险丝C.二极管D.三极管二、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、在模拟电路的故障诊断中，以下哪些方法是常用的？（）A.直观检查法B.测量法C.替换法D.信号注入法2、对于数字电路中的三态门，以下哪些描述是准确的？（）A.有高电平、低电平、高阻态三种输出状态B.常用于总线传输C.可以实现多个设备的连接D.控制端决定输出状态3、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（）A.改变输入脉冲的极性B.调整控制信号C.重新设置初始值D.改变计数器的类型4、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽5、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的可靠性评估？（）A.设备的故障率B.设备的维修时间C.系统的运行方式D.环境因素和人为因素。6、对于数字电路中的奇偶校验码，以下描述正确的是（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.增加了数据的冗余度D.可以自动纠错7、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PFC8、以下哪些属于电气控制系统中的执行电器？A.电动机B.电磁阀C.电磁离合器D.电动调节阀9、电气控制系统中，提高功率因数的方法有哪些？A.并联电容器B.采用同步电机C.合理选择电机容量D.减少轻载运行10、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三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释在数字电路中如何实现数据的编码和解码。2、（本题5分）分析图中所示的加法器电路，讨论其性能特点。3、（本题5分）描述如何设计一个数字计数器的复位电路。4、（本题5分）简述电力系统短路故障的类型和危害。5、（本题5分）说明磁偶极子的场分布特点。四、分析题（本大