哈尔滨金融学院《半导体物理与器件》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院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在数字电路中，组合逻辑电路的输出仅仅取决于当前的输入，而时序逻辑电路的输出还取决于电路的过去状态。以下哪种电路属于时序逻辑电路？（）A.加法器B.编码器C.计数器D.译码器2、在模拟通信系统中，噪声对信号的传输有很大的影响。以下关于噪声的描述，哪一项是正确的？（）A.热噪声是由电子的热运动产生的，其功率谱密度是均匀的B.散粒噪声是由半导体器件中的电流起伏引起的，只存在于低频段C.闪烁噪声是由电阻的热噪声引起的，其功率谱密度与频率成正比D.以上都不对3、在集成电路制造工艺中，光刻技术是关键步骤之一。若要提高光刻的分辨率，以下哪种方法是有效的？（）A.缩短曝光波长B.增加光刻胶厚度C.降低光刻机的数值孔径D.减小掩膜版与硅片的间距4、在数字图像处理的图像增强方法中，以下哪种方法可以突出图像中的边缘和轮廓信息？（）A.直方图均衡化B.锐化滤波C.低通滤波D.高通滤波5、在电子电路故障诊断中，若一个电路输出异常，以下哪种方法是首先考虑的排查手段？（）A.直观检查法B.测量电压法C.信号注入法D.替换法6、在光通信系统中，以下哪种光源具有较高的发射功率和较长的使用寿命？（）A.发光二极管（LED）B.激光二极管（LD）C.白炽灯D.日光灯7、在数字信号处理中，有限长单位冲激响应（FIR）滤波器和无限长单位冲激响应（IIR）滤波器各有特点。以下关于它们的比较，哪一项是不正确的？（）A.FIR滤波器总是稳定的，IIR滤波器可能不稳定B.FIR滤波器的相位特性通常比IIR滤波器好C.IIR滤波器的设计比FIR滤波器简单D.FIR滤波器的计算量比IIR滤波器小8、在计算机网络的拓扑结构中，以下哪种结构具有较高的可靠性和容错性？（）A.星型结构B.总线型结构C.环型结构D.网状结构9、关于集成电路的制造工艺，以下哪个步骤是用于在硅片上形成晶体管等器件？（）A.光刻B.蚀刻C.扩散D.离子注入10、在电子信息领域，传感器网络是一种新兴的技术。传感器网络由大量的传感器节点组成，可以实现对物理世界的分布式监测和控制。以下关于传感器网络的说法中，错误的是？（）A.传感器网络中的传感器节点通常具有低功耗、低成本、小体积等特点B.传感器网络可以采用自组织的方式进行组网C.传感器网络中的数据传输通常采用无线通信方式D.传感器网络中的传感器节点可以直接与互联网进行通信11、在数字通信系统的同步数字系列（SDH）中，STM-1的速率是：（）A.155.52MbpsB.622.08MbpsC.2.5GbpsD.10Gbps12、在电子电路的故障检测中，以下哪种测试方法可以检测集成电路的内部故障：（）A.在线测试B.功能测试C.边界扫描测试D.以上都是13、对于一个滤波器，若要使其通带波纹较小，以下哪种滤波器可能更合适？（）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14、在无线通信中，蓝牙技术常用于短距离设备间的数据传输。以下关于蓝牙技术特点的描述，哪一项是不准确的？（）A.低功耗B.传输距离远C.成本低D.安全性高15、在传感器技术中，热电偶是一种常用的温度传感器。以下关于热电偶测温原理的描述，哪一项是正确的？（）A.基于热电效应，将温度转化为电阻的变化B.基于热胀冷缩原理，将温度转化为长度的变化C.基于热电效应，将温度转化为电势差的变化D.基于热敏电阻特性，将温度转化为电流的变化16、在无线传感器网络中，以下哪种路由协议适用于节点能量有限的情况？（）A.LEACH协议B.AODV协议C.OSPF协议D.RIP协议17、在电子电路中，电容也是一种常用的元件。电容的主要作用有滤波、耦合、储能等。如果一个电路需要对高频信号进行滤波，应该选用哪种类型的电容呢？（）A.电解电容B.瓷片电容C.钽电容D.涤纶电容18、在半导体器件中，场效应管（FET）有多种类型。其中，结型场效应管（JFET）和绝缘栅型场效应管（MOSFET）在工作原理和特性上有一定的区别。以下关于这两种场效应管的比较，哪一项是错误的？（）A.JFET的输入电阻小于MOSFET的输入电阻B.MOSFET的噪声系数小于JFET的噪声系数C.JFET通常比MOSFET更适合在高频下工作D.MOSFET的制造工艺比JFET更复杂19、在数字通信系统的同步技术中，以下哪个同步用于确定每个码元的起止时刻？（）A.位同步B.帧同步C.网同步D.载波同步20、在通信系统中，多径效应会影响信号的传输质量。多径效应是指信号在传输过程中经过多条路径到达接收端，从而产生信号的衰落和时延扩展。以下关于多径效应的说法中，错误的是？（）A.多径效应会导致信号的幅度衰落B.多径效应会导致信号的频率选择性衰落C.多径效应会导致信号的时延扩展D.多径效应只对无线通信系统有影响，对有线通信系统没有影响21、在图像处理的图像分割技术中，以下哪种方法基于图像的灰度值进行分割？（）A.阈值分割B.边缘检测分割C.区域生长分割D.分水岭分割22、在电子电路设计中，PCB（PrintedCircuitBoard）是一种重要的硬件载体。PCB的设计需要考虑布局、布线、信号完整性等因素。以下关于PCB设计的说法中，错误的是？（）A.PCB的布局应该合理，避免信号之间的干扰B.PCB的布线应该尽量短，以减小信号的传输延迟C.PCB的信号完整性可以通过添加去耦电容、阻抗匹配等方法来提高D.PCB的设计只需要考虑电气性能，不需要考虑机械性能23、在电子电路中，二极管是一种常用的半导体元件。二极管具有单向导电性。以下关于二极管的说法中，错误的是？（）A.二极管可以用于整流B.二极管可以用于稳压C.二极管在正向偏置时导通，反向偏置时截止D.二极管的导通电阻为零24、对于一个放大器，若要提高其带宽同时保持增益不变，以下哪种方法较为有效？（）A.增加放大器的级数B.采用负反馈技术C.提高电源电压D.更换更高级的晶体管25、在电子电路中，运算放大器的开环增益非常大。在实际应用中，通常采用负反馈来稳定其工作性能。以下关于负反馈对运算放大器性能的影响，哪一项是错误的？（）A.降低增益B.提高输入电阻C.降低输出电阻D.减小带宽26、在数字音频处理中，若要对音频进行压缩编码，以下哪种标准是广泛应用的？（）A.MP3标准B.WAV标准C.MIDI标准D.以上都是27、在电子系统的电源设计中，线性稳压电源与开关稳压电源相比，其优点是：（）A.效率高B.输出纹波小C.体积小D.成本低28、在电子电路故障诊断中，以下哪种方法常用于检测电路中的开路和短路故障？（）A.电阻测量法B.电容测量法C.电感测量法D.电压测量法29、在通信原理中，调制的目的是将基带信号变换为适合在信道中传输的信号。ASK调制属于：（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.混合调制30、在通信系统的扩频技术中，以下哪种扩频方式通过改变信号的频率实现：（）A.直接序列扩频（DSSS）B.跳频扩频（FHSS）C.跳时扩频（THSS）D.混合扩频二、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个高速并行通信系统，采用DDR3内存接口，传输速率达到1066Mbps，说明硬件实现和时序控制。2、（本题5分）设计一个数字温度计液位计智能监测电路，能够自动监测温度和液位的变化，并给出预警提示。3、（本题5分）设计一个数字电压表校准电路，能够对数字电压表进行校准，提高测量精度。4、（本题5分）设计一个程控交换系统中的呼叫处理模块，实现呼叫的建立、保持和释放功能，考虑信令交互和资源管理。5、（本题5分）设计一个光耦隔离电路，实现输入输出信号的电气隔离，给出电路参数和应用场景。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在数字逻辑设计中，阐述硬件描述语言（HDL）的优点和常见的HDL类型，如VHDL、Verilog等。2、（本题5分）说明模拟电路中不同反馈类型，如电压串联反馈、电流并联反馈等对放大器性能的影响。3、（本题5分）在电子电路中，反馈是一种常见的技术。请说明负反馈对放大器性能的影响，包括对增益、带宽、输入输出电阻和稳定性的改变，并举例说明其应用。4、（本题5分）解释在图像处理中，图像加密技术的原理和方法。5、（本题5分）在数字通信系统中，多进制调制（如MPSK、MQAM）的原理和特点是什么？请比较多进制调制与二进制调制在频谱效率、抗噪声性能和实现复杂度方面的差异，并说明其应用场景。四、分析题（