太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院《數(shù)字集成電路設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《數(shù)字集成電路設(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、在數(shù)字通信系統(tǒng)中，若要提高頻譜利用率，以下哪種復(fù)用技術(shù)是常用的？（）A.時分復(fù)用（TDM）B.頻分復(fù)用（FDM）C.碼分復(fù)用（CDM）D.波分復(fù)用（WDM）2、在半導(dǎo)體器件中，場效應(yīng)管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導(dǎo)通B.截止C.處于放大狀態(tài)D.處于飽和狀態(tài)3、對于光通信中的摻鉺光纖放大器（EDFA），以下哪個波長范圍的光信號能夠被有效放大？（）A.850nmB.1310nmC.1550nmD.1800nm4、對于集成電路設(shè)計，以下關(guān)于CMOS工藝的特點，哪一項描述是不正確的？（）A.CMOS工藝具有低功耗、高集成度和良好的噪聲性能等優(yōu)點B.CMOS電路的靜態(tài)功耗幾乎為零，但動態(tài)功耗會隨著工作頻率的增加而顯著增大C.CMOS工藝中，NMOS管和PMOS管的閾值電壓對電路性能影響較小，可以忽略不計D.在CMOS工藝中，通過合理的版圖設(shè)計可以減小寄生電容和電阻，提高電路性能5、在通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)中，以下哪種結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性和容錯性？（）A.星型結(jié)構(gòu)B.環(huán)型結(jié)構(gòu)C.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)D.總線型結(jié)構(gòu)6、在通信網(wǎng)絡(luò)中，以太網(wǎng)是一種廣泛使用的局域網(wǎng)技術(shù)。以下關(guān)于以太網(wǎng)幀結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.包含目的地址和源地址B.有幀校驗序列用于差錯檢測C.數(shù)據(jù)字段的長度固定為1500字節(jié)D.幀頭和幀尾有一些控制字段7、在通信系統(tǒng)中，分集接收技術(shù)可以改善接收信號的質(zhì)量。以下關(guān)于分集接收技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以采用空間分集、頻率分集和時間分集等方式B.分集接收能夠降低多徑衰落的影響C.分集接收需要多個接收天線和復(fù)雜的信號處理D.分集接收只能用于模擬通信系統(tǒng)，不能用于數(shù)字通信系統(tǒng)8、在電子電路中，運算放大器的開環(huán)增益非常大。在實際應(yīng)用中，通常采用負反饋來穩(wěn)定其工作性能。以下關(guān)于負反饋對運算放大器性能的影響，哪一項是錯誤的？（）A.降低增益B.提高輸入電阻C.降低輸出電阻D.減小帶寬9、在數(shù)字通信中，以下哪種復(fù)用技術(shù)能夠在同一信道中同時傳輸多個信號？（）A.時分復(fù)用（TDM）B.頻分復(fù)用（FDM）C.碼分復(fù)用（CDM）D.以上都是10、在數(shù)字通信中，碼間串擾會影響通信質(zhì)量。為了減少碼間串擾，可以采用？（）A.升余弦滾降濾波器B.理想低通濾波器C.高通濾波器D.帶通濾波器11、在電子電路中，三極管是一種重要的半導(dǎo)體元件。三極管可以實現(xiàn)放大、開關(guān)等功能。如果一個三極管處于放大狀態(tài)，那么它的基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間有什么關(guān)系呢？（）A.集電極電流等于基極電流和發(fā)射極電流之和B.發(fā)射極電流等于基極電流和集電極電流之和C.基極電流等于集電極電流和發(fā)射極電流之和D.基極電流、集電極電流和發(fā)射極電流之間沒有固定的關(guān)系12、在模擬通信系統(tǒng)中，調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）是常見的調(diào)制方式。以下關(guān)于這三種調(diào)制方式的帶寬比較，哪一項是正確的？（）A.AM的帶寬最窄，F(xiàn)M的帶寬最寬B.AM的帶寬最寬，PM的帶寬最窄C.FM的帶寬最窄，PM的帶寬最寬D.PM的帶寬最窄，AM的帶寬最寬13、在集成電路設(shè)計中，以下哪種工藝技術(shù)能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝14、在數(shù)字電子技術(shù)中，狀態(tài)機是一種重要的時序邏輯電路。狀態(tài)機可以用于實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制邏輯。以下關(guān)于狀態(tài)機的說法中，錯誤的是？（）A.狀態(tài)機可以分為摩爾型狀態(tài)機和米利型狀態(tài)機B.狀態(tài)機的狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由輸入信號和當前狀態(tài)決定的C.狀態(tài)機的設(shè)計可以使用硬件描述語言（HDL）進行D.狀態(tài)機的狀態(tài)數(shù)量是固定的，不能根據(jù)需要進行擴展15、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.IEEE802.11n二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）論述在集成電路的測試與可測性設(shè)計中，常見的測試方法和可測性設(shè)計技術(shù)。2、（本題5分）在數(shù)字信號處理的多速率信號處理中，說明抽取和內(nèi)插的原理和應(yīng)用。3、（本題5分）在傳感器技術(shù)中，電阻式傳感器的應(yīng)用較為廣泛。請說明電阻式傳感器的工作原理、類型（如應(yīng)變式電阻傳感器和熱電阻傳感器）以及如何進行測量和誤差補償。4、（本題5分）詳細闡述電子信息工程中的電磁兼容（EMC）設(shè)計的原則和方法，以減少電磁干擾。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個低通有源濾波器電路，截止頻率為2kHz，通帶增益為2倍，通帶波紋小于0.8dB，阻帶衰減不小于40dB，輸入信號頻率范圍為0-5kHz。2、（本題5分）設(shè)計一個基于FPGA的圖像濾波系統(tǒng)，實現(xiàn)中值濾波、均值濾波等功能，去除圖像噪聲。3、（本題5分）設(shè)計一個基于編碼器和控制器的數(shù)控機床進給系統(tǒng)，實現(xiàn)精確的位置控制。4、（本題5分）設(shè)計一個基于數(shù)字信號處理的音頻濾波器，實現(xiàn)對特定頻率范圍的音頻信號進行濾波，分析濾波效果。5、（本題5分）使用集成電路設(shè)計一個電壓比較器陣列，能夠同時比較多個輸入電壓，并輸出比較結(jié)果。四、分析題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）數(shù)字信號處理技術(shù)在音頻、視頻和通信等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。分析數(shù)字濾波器的設(shè)計、快速傅里葉變換算法和信號壓縮技術(shù)，研究如何提高信號處理的效率和質(zhì)量。2、（本題10分）電子信息系統(tǒng)中的雷達信號處理技術(shù)用于目標檢測、跟蹤和識別。分析雷達信號的調(diào)制方式、脈沖壓縮和多普勒處理算法，探討如何提高雷達的分辨率、探測距離和抗干擾能力，以及在軍事、民用航空等領(lǐng)域的應(yīng)用。3、（本題10分）某射頻收發(fā)器的設(shè)計中，需要考慮收發(fā)隔離