北京工商大學(xué)嘉華學(xué)院《FPGA數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁北京工商大學(xué)嘉華學(xué)院

《FPGA數(shù)字系統(tǒng)課程設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的遲滯比較器中，參考電壓為±3V，反饋電阻為20kΩ，電阻為40kΩ。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增大時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.±1VB.±2VC.±3VD.±4V2、一個數(shù)字系統(tǒng)使用ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將0-10V的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，若ADC的分辨率為8位，那么其量化誤差最大為多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V3、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個自動化生產(chǎn)線的輸送裝置，輸送裝置的速度通過變頻器調(diào)節(jié)。在運(yùn)行過程中，變頻器顯示過流故障，可能的原因是？（）A.電機(jī)短路B.負(fù)載過大C.變頻器參數(shù)設(shè)置錯誤D.以上都有可能4、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。以下哪種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測和故障預(yù)警？（）A.傳感器技術(shù)B.人工智能技術(shù)C.大數(shù)據(jù)分析技術(shù)D.以上都是5、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)分配器可以將輸入數(shù)據(jù)分配到多個輸出端口。對于一個1路-4路數(shù)據(jù)分配器，當(dāng)控制信號為10時，輸入數(shù)據(jù)會被分配到哪個輸出端口？（）A.第一個輸出端口B.第二個輸出端口C.第三個輸出端口D.第四個輸出端口6、在電動力學(xué)中，假設(shè)存在一個靜電場，其電勢分布為φ=x^2+y^2-z^2。則在點(diǎn)(1,1,1)處的電場強(qiáng)度大小為：（）A.2√3B.2C.4D.4√37、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進(jìn)行采樣和重構(gòu)。以下哪種采樣方式可以保證重構(gòu)后的信號與原始信號完全一致？（）A.過采樣B.欠采樣C.奈奎斯特采樣D.隨機(jī)采樣8、在相對論電動力學(xué)中，一個光子的能量為E，動量為p，則其頻率ν與波長λ的關(guān)系為（h為普朗克常數(shù)）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h9、在一個電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要對電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行反饋控制。常用的轉(zhuǎn)速傳感器有光電編碼器、霍爾傳感器等。光電編碼器精度高，但對安裝要求嚴(yán)格；霍爾傳感器安裝方便，但精度相對較低。以下關(guān)于轉(zhuǎn)速傳感器選擇的說法，正確的是（）A.精度要求高時應(yīng)選擇霍爾傳感器B.安裝空間有限時應(yīng)選擇光電編碼器C.考慮成本時應(yīng)優(yōu)先選擇光電編碼器D.根據(jù)具體應(yīng)用需求綜合考慮選擇10、在一個音頻放大器電路中，為了提高音質(zhì)和減少噪聲，通常會采用一些特殊的電子元件。以下哪種元件可以有效地降低噪聲？（）A.電位器B.濾波器C.繼電器D.發(fā)光二極管11、在一個電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計中，需要選擇合適的電源。電源的類型包括交流電源和直流電源，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。交流電源通常易于獲取，但電壓波動較大；直流電源穩(wěn)定性好，但成本較高。以下關(guān)于電源選擇的考慮因素，錯誤的是（）A.負(fù)載的特性和要求B.系統(tǒng)的成本預(yù)算C.電源的安裝和維護(hù)難度D.電源的外觀和尺寸12、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用繼電器來實(shí)現(xiàn)邏輯控制功能。某一電路中，使用了多個繼電器來控制不同的設(shè)備，當(dāng)其中一個繼電器出現(xiàn)故障時，可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常工作。對于這種繼電器控制的電路，以下描述正確的是（）A.可靠性高，易于維護(hù)B.成本低，靈活性好C.故障排查困難，維修復(fù)雜D.適用于復(fù)雜的控制邏輯13、在一個RC低通濾波電路中，電阻為30kΩ，電容為0.05μF，輸入信號的頻率為200Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2514、在一個電子電路的故障診斷中，使用了萬用表進(jìn)行測量。以下哪個萬用表功能對于檢測電路故障最有用？（）A.電壓測量B.電流測量C.電阻測量D.二極管測試15、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的滯回比較器中，當(dāng)輸入電壓從較小值逐漸增大到超過上門限電壓時，輸出電壓將：（）A.從高電平跳變?yōu)榈碗娖紹.從低電平跳變?yōu)楦唠娖紺.保持高電平不變D.保持低電平不變16、考慮一個無限長螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通有電流I。則管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/217、在一個大型的電氣自動化生產(chǎn)線上，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中管理和分散控制。各個控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時傳輸和共享。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。以下關(guān)于這種DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，錯誤的是（）A.擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級B.對網(wǎng)絡(luò)依賴性高C.控制精度高，響應(yīng)迅速D.成本較低，適合小型生產(chǎn)18、數(shù)字電路中的觸發(fā)器是一種具有記憶功能的電路元件。對于一個D觸發(fā)器，當(dāng)時鐘上升沿到來時，輸出Q會跟隨輸入D的變化。如果輸入D一直保持高電平，經(jīng)過多個時鐘周期后，輸出Q會是什么狀態(tài)？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.保持上一個狀態(tài)19、在一個電子設(shè)備的電源管理系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電池的充電和放電控制。以下哪種電子元件可以用于電池的充電管理？（）A.充電器芯片B.穩(wěn)壓器C.二極管D.晶體管20、在一個電子設(shè)備的電源電路中，需要提供穩(wěn)定的直流電壓。以下哪種穩(wěn)壓電路具有較好的穩(wěn)壓性能？（）A.線性穩(wěn)壓電路B.開關(guān)穩(wěn)壓電路C.集成穩(wěn)壓電路D.以上都是二、多選題（本大題共15小題，每小題2分，共30分．有多個選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、以下關(guān)于電磁波的偏振態(tài)檢測，方法包括（）A.利用偏振片B.利用波片C.利用干涉儀D.利用衍射光柵2、以下屬于智能電網(wǎng)的特點(diǎn)的是（）A.自愈能力B.兼容性C.優(yōu)化資產(chǎn)利用D.互動性3、以下關(guān)于電磁波的頻譜，描述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.包含不同頻率的成分B.不同頻段有不同的應(yīng)用C.頻譜寬度與信號的時變性有關(guān)D.頻譜是固定不變的4、以下關(guān)于靜電場中的導(dǎo)體，說法準(zhǔn)確的有（）A.導(dǎo)體內(nèi)電場為零B.導(dǎo)體表面是等勢面C.電荷分布在導(dǎo)體表面D.導(dǎo)體內(nèi)部有凈電荷5、直流電機(jī)的電樞反應(yīng)對電機(jī)的運(yùn)行有哪些影響？A.使氣隙磁場發(fā)生畸變B.對主磁場起去磁作用C.引起換向困難D.增加電磁轉(zhuǎn)矩6、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的指示電器？A.信號燈B.數(shù)字顯示器C.電壓表D.電流表7、在音頻電子電路中，以下哪些技術(shù)常用于提高音質(zhì)？（）A.降噪B.均衡C.環(huán)繞聲處理D.動態(tài)范圍壓縮8、在電力系統(tǒng)的故障診斷中，以下哪些方法可以用于檢測故障？（）A.電氣量測量B.非電氣量測量C.人工智能算法D.專家系統(tǒng)9、在模擬乘法器的應(yīng)用中，以下哪些電路可以實(shí)現(xiàn)？（）A.乘法運(yùn)算B.除法運(yùn)算C.平方運(yùn)算D.平方根運(yùn)算10、以下關(guān)于數(shù)字電路中的鎖存器，哪些描述是正確的？（）A.可以在特定條件下存儲數(shù)據(jù)B.分為電平鎖存器和邊沿鎖存器C.常用于數(shù)據(jù)的暫存D.比寄存器簡單11、在電子電路故障診斷中，以下哪些方法是常用的？（）A.直觀檢查法B.測量電壓法C.信號注入法D.替換法12、在電動力學(xué)中，以下哪些情況會導(dǎo)致電磁波的模式轉(zhuǎn)換（）A.不均勻介質(zhì)B.邊界條件的變化C.電磁波的頻率變化D.磁場的變化13、在電力系統(tǒng)的諧波分析中，以下哪些方法可以用于測量諧波含量？（）A.諧波分析儀B.電能質(zhì)量分析儀C.示波器D.頻譜分析儀14、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，以下哪些情況可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率下降？（）A.大功率負(fù)荷突然投入B.發(fā)電機(jī)故障跳閘C.電網(wǎng)發(fā)生短路故障D.新能源發(fā)電出力減少15、在模擬集成電路的版圖設(shè)計中，以下哪些因素需要考慮？（）A.器件匹配B.寄生效應(yīng)C.布線規(guī)則D.工藝兼容性三、簡答題（本大題共6個小題，共30分)1、（本題5分）設(shè)計一個簡單的8位D/A轉(zhuǎn)換器，并計算其輸出電壓范圍。2、（本題5分）解釋架空輸電線路的參數(shù)計算和等值電路。3、（本題5分）說明電力系統(tǒng)中的電力社會責(zé)任履行的重要性和實(shí)踐方式。4、（本題5分）簡述電氣控制系統(tǒng)中工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的類型和特點(diǎn)。5、（本題5分）說明消除組合邏輯電路中競爭冒險的方法，并舉例說明。6、（本題5分）闡述如何在數(shù)字電路中進(jìn)行故障診斷和測試。四、