南通理工學院《半導體器件與工藝》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《半導體器件與工藝》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在計算機網(wǎng)絡中，若要實現(xiàn)不同網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)通信，以下哪種設備起到關(guān)鍵的作用？（）A.路由器B.交換機C.集線器D.中繼器2、在數(shù)字電路中，計數(shù)器是一種常見的時序邏輯電路。以下關(guān)于計數(shù)器的分類，哪一項是錯誤的？（）A.同步計數(shù)器和異步計數(shù)器B.加法計數(shù)器和減法計數(shù)器C.二進制計數(shù)器和十進制計數(shù)器D.環(huán)形計數(shù)器和扭環(huán)形計數(shù)器3、在通信系統(tǒng)的噪聲分析中，熱噪聲是一種常見的噪聲類型。熱噪聲的功率譜密度與？（）A.頻率成正比B.頻率成反比C.頻率無關(guān)D.頻率的平方成正比4、在通信原理中，調(diào)制的目的是將基帶信號變換為適合在信道中傳輸?shù)男盘?。ASK調(diào)制屬于：（）A.幅度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.混合調(diào)制5、在數(shù)字信號處理的FIR濾波器設計中，以下哪種窗函數(shù)具有較窄的主瓣寬度和較低的旁瓣峰值？（）A.矩形窗B.漢寧窗C.布萊克曼窗D.凱澤窗6、在自動控制原理中，控制系統(tǒng)的性能可以通過時域和頻域指標來衡量。對于一個二階系統(tǒng)，增加其阻尼比，以下關(guān)于系統(tǒng)性能的變化，哪一項是正確的？（）A.超調(diào)量減小，調(diào)節(jié)時間縮短B.超調(diào)量增大，調(diào)節(jié)時間延長C.超調(diào)量不變，調(diào)節(jié)時間縮短D.超調(diào)量不變，調(diào)節(jié)時間延長7、對于一個簡單的共發(fā)射極放大電路，若集電極電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻的變化情況，哪一項是正確的？（）A.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻不變，輸出電阻增大B.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻不變，輸出電阻減小C.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻增大，輸出電阻不變D.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻減小，輸出電阻增大8、在電子信息工程中，以下關(guān)于數(shù)字濾波器和模擬濾波器的比較，哪一項是正確的？（）A.數(shù)字濾波器的精度更高，模擬濾波器的速度更快B.數(shù)字濾波器的速度更快，模擬濾波器的精度更高C.數(shù)字濾波器和模擬濾波器的精度和速度相同D.數(shù)字濾波器和模擬濾波器沒有可比性9、在通信系統(tǒng)中，信道編碼是提高通信可靠性的重要手段。信道編碼的主要作用是什么呢？是通過增加冗余信息來檢測和糾正傳輸過程中產(chǎn)生的錯誤。以下關(guān)于信道編碼作用的說法中，錯誤的是？（）A.提高信號的傳輸速率B.檢測傳輸過程中的錯誤C.糾正傳輸過程中的錯誤D.增加信號的抗干擾能力10、在數(shù)字邏輯電路中，可編程邏輯器件（PLD）如現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）和復雜可編程邏輯器件（CPLD）得到了廣泛應用。FPGA和CPLD在結(jié)構(gòu)和性能上有一定的差異，以下關(guān)于它們的比較，哪一項是正確的？（）A.FPGA的集成度低于CPLDB.CPLD的編程靈活性高于FPGAC.FPGA的速度通常比CPLD快D.CPLD更適合實現(xiàn)復雜的邏輯功能11、在數(shù)字信號處理中，以下哪種方法常用于去除噪聲并保留信號的主要特征？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.拉普拉斯變換D.希爾伯特變換12、在電子信息領(lǐng)域，F(xiàn)PGA（FieldProgrammableGateArray）是一種可編程的邏輯器件。FPGA的特點是什么呢？可以通過編程實現(xiàn)不同的邏輯功能，具有靈活性高、開發(fā)周期短等優(yōu)點。以下關(guān)于FPGA的說法中，錯誤的是？（）A.FPGA可以實現(xiàn)數(shù)字電路的設計和驗證B.FPGA的編程可以使用硬件描述語言（HDL）進行C.FPGA的性能比專用集成電路（ASIC）低D.FPGA可以重復編程，方便進行設計修改和升級13、在數(shù)字電路設計中，使用硬件描述語言（HDL）的主要優(yōu)點是什么？（）A.提高設計效率B.降低設計成本C.增強設計的可移植性D.以上都是14、對于一個放大器，若要提高其帶寬同時保持增益不變，以下哪種方法較為有效？（）A.增加放大器的級數(shù)B.采用負反饋技術(shù)C.提高電源電壓D.更換更高級的晶體管15、在半導體器件中，場效應管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）通信系統(tǒng)中的香農(nóng)定理表明了信道容量與帶寬和信噪比之間的關(guān)系，請解釋香農(nóng)定理的具體內(nèi)容，并說明其在通信系統(tǒng)設計中的指導意義。2、（本題5分）在電力電子變換電路中，升壓斬波電路（BoostConverter）的工作原理是什么？分析其輸入輸出電壓關(guān)系，并說明其在實際中的應用場景。3、（本題5分）論述在模擬濾波器中，橢圓濾波器在通帶和阻帶的衰減特性及設計方法。4、（本題5分）通信系統(tǒng)中的多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)有哪些特點？應用前景如何？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個電子秤數(shù)據(jù)加密電路，能夠?qū)﹄娮映拥臏y量數(shù)據(jù)進行加密，保證數(shù)據(jù)的安全性。2、（本題5分）設計一個基于光電傳感器的自動門控制系統(tǒng)，當有人靠近時自動開門，一段時間后自動關(guān)門。3、（本題5分）設計一個通信系統(tǒng)功率控制模塊，能夠根據(jù)信道條件動態(tài)調(diào)整發(fā)射功率，分析功率控制的精度和響應速度。4、（本題5分）設計一個用于光伏發(fā)電的最大功率點跟蹤（MPPT）控制器，給出控制算法和硬件實現(xiàn)。5、（本題5分）利用數(shù)字邏輯電路設計一個數(shù)字電壓表，能夠測量直流電壓并以數(shù)字形式顯示，給出測量精度和量程。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）在軟件定義無線電（SDR）系統(tǒng)中，靈活的頻譜配置和信號處理是其核心特點。請分析SDR系統(tǒng)的架構(gòu)、數(shù)字信號處理算法、射頻前端的設計，以及如何通過軟件編程實現(xiàn)不同通信標準和應用場景的切換，同時考慮系統(tǒng)的實時性和功耗要求。2、（本題10分）在醫(yī)療電子領(lǐng)域，可穿戴健康監(jiān)測設備越來越受歡迎。一款新型的智能手表能夠?qū)崟r監(jiān)測心率、血壓、睡眠質(zhì)量等生理指標。請分析這些生理指標的檢測原理和傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)的處理和分析方法，以及如何通過藍牙技術(shù)將數(shù)據(jù)準確無誤地傳輸?shù)绞謾C應用程序，并保證用戶隱私和數(shù)據(jù)安全。3、（本題10分）一個衛(wèi)星通信地面站的天線跟蹤系統(tǒng)存在偏差。分析天線跟蹤的原理和控制算法，研究如何