上海音樂學院《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中，只有一項是符合題目要求的．）1、在微處理器體系結(jié)構(gòu)中，流水線技術可以提高指令執(zhí)行效率。但流水線也會帶來一些問題，比如：（）A.增加了指令的執(zhí)行時間B.降低了處理器的主頻C.可能產(chǎn)生流水線冒險D.減少了硬件復雜度2、對于模擬集成電路中的反饋放大器，以下哪種反饋類型可以提高放大器的輸入阻抗？（）A.電壓串聯(lián)反饋B.電壓并聯(lián)反饋C.電流串聯(lián)反饋D.電流并聯(lián)反饋3、對于半導體器件，以下關于場效應管（FET）和雙極型晶體管（BJT）的比較，哪一項是不準確的？（）A.FET是電壓控制型器件，輸入阻抗高；BJT是電流控制型器件，輸入阻抗較低B.FET的噪聲性能通常優(yōu)于BJT，適用于對噪聲要求較高的電路C.BJT的放大能力強于FET，在高頻應用中具有優(yōu)勢D.FET和BJT在數(shù)字電路中的應用范圍相同，沒有明顯的差異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、在半導體器件的特性測量中，以下哪種儀器用于測量晶體管的電流-電壓特性：（）A.示波器B.晶體管圖示儀C.頻譜分析儀D.邏輯分析儀6、在數(shù)字音頻處理中，若要對音頻進行壓縮編碼，以下哪種標準是廣泛應用的？（）A.MP3標準B.WAV標準C.MIDI標準D.以上都是7、在通信系統(tǒng)中，多徑效應會影響信號的傳輸質(zhì)量。多徑效應是指信號在傳輸過程中經(jīng)過多條路徑到達接收端，從而產(chǎn)生信號的衰落和時延擴展。以下關于多徑效應的說法中，錯誤的是？（）A.多徑效應會導致信號的幅度衰落B.多徑效應會導致信號的頻率選擇性衰落C.多徑效應會導致信號的時延擴展D.多徑效應只對無線通信系統(tǒng)有影響，對有線通信系統(tǒng)沒有影響8、在電子信息領域，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9、在射頻識別（RFID）系統(tǒng)中，以下哪個頻段的RFID標簽具有較遠的讀取距離？（）A.低頻B.高頻C.超高頻D.微波10、在數(shù)字電路中，以下哪種觸發(fā)器具有記憶功能且可以存儲一位二進制數(shù)？（）A.D觸發(fā)器B.JK觸發(fā)器C.T觸發(fā)器D.RS觸發(fā)器11、在集成電路測試中，以下哪種測試方法能夠檢測出芯片內(nèi)部的潛在故障？（）A.功能測試B.直流參數(shù)測試C.交流參數(shù)測試D.掃描測試12、在數(shù)字圖像處理中，若要對一幅圖像進行壓縮，以下哪種壓縮算法是基于圖像的統(tǒng)計特性的？（）A.霍夫曼編碼B.行程編碼C.離散余弦變換（DCT）D.以上都是13、在無線局域網(wǎng)（WLAN）標準中，以下哪個標準支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率？（）A.IEEE802.11aB.IEEE802.11bC.IEEE802.11gD.IEEE802.11n14、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15、在半導體器件中，場效應管（FET）和雙極型晶體管（BJT）有不同的特性。場效應管的輸入電阻通常？（）A.比雙極型晶體管高B.比雙極型晶體管低C.與雙極型晶體管相當D.隨工作條件變化而不確定16、在數(shù)字信號處理中，若要對一個包含噪聲的音頻信號進行濾波處理，去除高頻噪聲，以下哪種濾波器類型是較為合適的？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器17、在通信系統(tǒng)的復用技術中，以下哪種復用方式用于區(qū)分不同用戶的信號：（）A.時分復用（TDM）B.頻分復用（FDM）C.碼分復用（CDM）D.空分復用（SDM）18、在微處理器的體系結(jié)構(gòu)中，以下哪種緩存策略能夠有效提高數(shù)據(jù)訪問的命中率？（）A.直接映射緩存B.全相聯(lián)緩存C.組相聯(lián)緩存D.以上都不是19、在數(shù)字電子技術中，編碼器和譯碼器是常用的組合邏輯電路。編碼器的作用是將輸入的信號轉(zhuǎn)換為二進制編碼輸出。如果一個編碼器有8個輸入信號，那么它需要幾位輸出信號呢？（）A.3位B.4位C.5位D.6位20、在電子電路設計中，運算放大器是一種常用的器件。理想運算放大器的輸入電阻和輸出電阻分別為？（）A.無窮大，無窮大B.無窮大，零C.零，無窮大D.零，零二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在圖像傳感器中，CCD傳感器和CMOS傳感器在結(jié)構(gòu)和性能上有顯著差異。請比較它們在工作原理、靈敏度、噪聲、速度和功耗方面的不同，并說明各自的適用領域。2、（本題5分）在數(shù)字圖像處理的多光譜圖像處理中，說明光譜特征提取和分類方法。3、（本題5分）在數(shù)字電路中，如何使用狀態(tài)機設計一個有限狀態(tài)自動機？4、（本題5分）論述在數(shù)字通信中，碼間干擾的產(chǎn)生原因和消除方法。5、（本題5分）在電子電路的可靠性設計中，闡述環(huán)境適應性設計的內(nèi)容，如溫度、濕度、振動等因素的考慮。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，有限字長效應導致計算誤差。分析如何通過增加字長、采用定點與浮點運算的合理搭配和誤差補償算法來減小有限字長對系統(tǒng)性能的影響。2、（本題5分）對于一個生物醫(yī)學信號監(jiān)測系統(tǒng)，如血壓監(jiān)測、心率監(jiān)測等，分析傳感器的精度、信號處理算法和無線傳輸技術。研究如何實現(xiàn)實時、準確和便捷的生物醫(yī)學信號監(jiān)測，為醫(yī)療診斷提供可靠依據(jù)。3、（本題5分）一個光通信系統(tǒng)中，存在偏振模色散的問題。分析偏振模色散的產(chǎn)生機制、對信號的影響和補償方法，并評估不同補償方案的效果和成本。4、（本題5分）衛(wèi)星通信中的抗干擾技術對于保障通信的可靠性至關重要。分析頻率跳變、直接序列擴頻、自適應天線等抗干擾技術的原理和應用，研究在復雜電磁環(huán)境下抗干擾技術的性能評估和優(yōu)化策略，同時探討新的抗干擾技術發(fā)展趨勢和面臨的挑戰(zhàn)。5、（本題5分）在一個衛(wèi)星通信地面站的天線系統(tǒng)中，分析天線類型的選擇、波束指向控制和極化方式的應用。探討如何提高天線的增益、方向性和抗干擾能力，保障衛(wèi)星通信的質(zhì)量。四、設計題（本大題共3個小題，共30分)1