安徽大學(xué)《數(shù)字信號處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《數(shù)字信號處理》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在一個大型工廠的電力系統(tǒng)中，有多個不同功率的電機在運行。當其中一臺大功率電機突然啟動時，可能會對整個電力系統(tǒng)造成電壓波動。以下哪種設(shè)備可以有效地減少這種電壓波動？（）A.變壓器B.電容器C.電抗器D.斷路器2、一個乙類互補推挽功率放大電路，電源電壓為±12V，負載電阻為8Ω，輸入信號為正弦波。若忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的最大輸出功率約為多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W3、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)強度大小為：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/24、考慮一個使用計數(shù)器和譯碼器的數(shù)字電路。計數(shù)器從0開始計數(shù)，每來一個時鐘脈沖加1，當計數(shù)值為7時，譯碼器輸出一個特定的信號。若時鐘頻率為10kHz，經(jīng)過1秒鐘后，譯碼器是否會輸出特定信號？（）A.會B.不會C.不確定D.以上都不對5、在一個集成運放構(gòu)成的指數(shù)運算電路中，若輸入為正電壓，則輸出電壓將：（）A.指數(shù)上升B.指數(shù)下降C.線性上升D.線性下降6、一個由5個觸發(fā)器組成的移位寄存器，若要實現(xiàn)串行輸入、并行輸出和并行輸入、串行輸出，應(yīng)該如何連接和控制？（）A.有特定的連接和控制方式B.無法實現(xiàn)C.連接和控制方式不確定D.取決于其他因素7、在一個工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號包括各種傳感器的檢測信號，輸出信號控制電機的啟停和速度。如果其中一個傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸入信號錯誤，而PLC程序沒有相應(yīng)的錯誤處理機制，那么系統(tǒng)可能會出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運行B.繼續(xù)正常運行C.運行速度改變D.出現(xiàn)不可預(yù)測的動作8、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.20/512V9、在一個由多個邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A、B、C的值分別為1、0、1，若該電路實現(xiàn)的邏輯功能為當A和C中有一個為1且B為0時輸出為1，否則輸出為0。以下哪種邏輯門組合可以實現(xiàn)該功能？（）A.與門和或門B.或門和非門C.與非門和或門D.與門和非門10、假設(shè)一個電磁波在真空中傳播，其頻率為10^9Hz，則該電磁波的波長為：（）A.0.3mB.3mC.30mD.300m11、在一個電氣設(shè)備的啟動控制電路中，采用了降壓啟動的方式，如星三角降壓啟動。這種啟動方式可以有效地降低電機啟動時的電流，減小對電網(wǎng)的沖擊。但在切換到全壓運行時，可能會產(chǎn)生較大的電流沖擊。以下關(guān)于星三角降壓啟動的說法，正確的是（）A.適用于所有類型的電機B.切換過程平穩(wěn)，無電流沖擊C.啟動轉(zhuǎn)矩較小，不適合重載啟動D.節(jié)能效果明顯，降低運行成本12、在一個集成運放構(gòu)成的乘法運算電路中，若兩個輸入信號分別為2V和3V，則輸出電壓約為：（）A.6VB.-6VC.5VD.-5V13、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實現(xiàn)。對于一個行波進位加法器，它的主要缺點是什么？（）A.速度慢B.電路復(fù)雜C.功耗高D.占用空間大14、對于一個采用脈沖異步時序電路設(shè)計的計數(shù)器，當輸入脈沖的頻率過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.計數(shù)錯誤B.電路損壞C.性能下降D.以上都有可能15、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對多個電機的順序控制。以下哪種控制方式可以實現(xiàn)電機的順序啟動和停止？（）A.時間繼電器控制B.順序控制繼電器（SCR）控制C.PLC編程控制D.以上都是16、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17、在一個由理想運放構(gòu)成的積分運算電路中，輸入電壓為方波，周期為20ms，幅度為2V，電容為2μF，電阻為200kΩ。經(jīng)過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-10VB.-8VC.8VD.10V18、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、對于一個乙類互補對稱功率放大電路，已知電源電壓為±15V，負載電阻為8Ω，三極管的飽和壓降為1V。假設(shè)輸入信號為正弦波，那么該電路的最大輸出功率約為多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W20、在一個共源極場效應(yīng)管放大電路中，若采用分壓式偏置電路，以下關(guān)于其優(yōu)點的描述，錯誤的是：（）A.穩(wěn)定靜態(tài)工作點效果好B.輸入電阻較高C.適用于各種類型的場效應(yīng)管D.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜21、在一個RC高通濾波電路中，當輸入信號的頻率低于截止頻率時，輸出電壓的幅度將：（）A.增大B.減小C.不變D.變?yōu)榱?2、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的保護控制。以下哪種保護功能不是電機保護控制的常用功能？（）A.過載保護B.短路保護C.欠壓保護D.超速保護23、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺變頻器驅(qū)動的風機。當變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時，風機的風量顯著增加，但同時噪聲也明顯增大。可能的原因是？（）A.風機葉片損壞B.電機軸承磨損C.風道堵塞D.以上都有可能24、在一個直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為25V，若每個二極管的導(dǎo)通壓降為0.7V，那么輸入交流電壓的有效值約為多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V25、在一個集成運放構(gòu)成的三角波發(fā)生電路中，若改變電容的充電和放電時間常數(shù)，會影響三角波的：（）A.幅度B.頻率C.占空比D.相位26、在一個LC串聯(lián)諧振電路中，當外加信號頻率低于諧振頻率時，電路的阻抗呈現(xiàn)為：（）A.電容性B.電感性C.純電阻，且阻值最大D.純電阻，且阻值最小27、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的啟動和停止控制。以下哪種設(shè)備不屬于電機啟動和停止控制設(shè)備？（）A.接觸器B.繼電器C.變頻器D.變壓器28、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個JK觸發(fā)器，當J=1，K=1時，在時鐘上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平29、某電力系統(tǒng)發(fā)生故障，短路電流的周期分量在經(jīng)過一定時間后逐漸衰減為零，而短路電流的非周期分量則按指數(shù)規(guī)律衰減。下列關(guān)于短路電流周期分量和非周期分量衰減時間常數(shù)的描述，正確的是（）A.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻B.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗C.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗D.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻30、有一個由移位寄存器構(gòu)成的串行-并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，若要將串行輸入的8位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行輸出，需要多少個時鐘脈沖？（）A.8B.16C.4D.不一定二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在電力系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中，以下哪些功能是常見的？（）A.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控B.自動發(fā)電控制C.自動電壓控制D.故障診斷與處理2、在電子電路的故障預(yù)測與健康管理（PHM）中，以下哪些技術(shù)是常用的？（）A.數(shù)據(jù)采集與分析B.故障診斷算法C.壽命預(yù)測模型D.維修決策支持3、在電力系統(tǒng)的設(shè)備檢修中，檢修方式包括（）A.定期檢修B.狀態(tài)檢修C.故障檢修D(zhuǎn).主動檢修4、在電子電路的靜電防護（ESD）設(shè)計中，以下哪些措施是有效的？（）A.使用靜電保護器件B.良好的接地設(shè)計C.增加絕緣材料D.控制環(huán)境濕度5、在電力系統(tǒng)的運行管理中，以下哪些工作是重要的？（）A.負荷預(yù)測和調(diào)度B.設(shè)備的運行維護C.故障處理和應(yīng)急管理D.人員培訓(xùn)和安全管理6、在模擬乘法器的應(yīng)用中，以下哪些電路可以實現(xiàn)？（）A.乘法運算B.除法運算C.平方運算D.平方根運算7、在相對論電動力學(xué)中，以下哪些效應(yīng)是顯著的（）A.時間膨脹B.長度收縮C.質(zhì)能等價D.電荷不變8、在電子系統(tǒng)的電磁兼容性（EMC）設(shè)計中，以下哪些措施是有效的？（）A.濾波B.接地C.屏蔽D.隔離9、對于數(shù)字電路中的編碼器和解碼器，以下描述正確的是（）A.編碼器實現(xiàn)編碼功能，解碼器實現(xiàn)解碼功能B.它們可以相互轉(zhuǎn)換C.都可以用集成電路芯片實現(xiàn)D.在數(shù)字通信中廣泛應(yīng)用10、以下關(guān)于數(shù)字電路中的異步復(fù)位，哪些描述是準確的？（）A.可以在任何時候?qū)㈦娐窂?fù)位B.可能會引起亞穩(wěn)態(tài)問題C.實現(xiàn)相對簡單D.常用于小型數(shù)字電路三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（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。2、（本題5分）用硬件描述語言設(shè)計一個異步清零的計數(shù)器。3、（本題5分）分析施密特觸發(fā)器的回差特性及其在信號整形中的應(yīng)用。4、（本題5分）設(shè)計一個簡單的分壓式偏置共發(fā)射極放大器，并計算其靜態(tài)工作點和電壓放大倍數(shù)。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某城市的軌道交通系統(tǒng)在運行過程中，牽引供電系統(tǒng)出現(xiàn)了電壓降落和功率損耗過大的問題。請分析牽引供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理，探討導(dǎo)致電壓降落和功率損耗的原因，如線路電阻、列車運行特性等，并提出改善供電質(zhì)量