儀器模擬與數(shù)字電路設(shè)計考核試卷

儀器模擬與數(shù)字電路設(shè)計考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗學(xué)生對儀器模擬與數(shù)字電路設(shè)計的基本理論、分析方法及實際應(yīng)用能力的掌握程度，考察學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5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.模擬信號是指（）。

A.電壓隨時間連續(xù)變化的信號

B.電流隨時間連續(xù)變化的信號

C.既有模擬又有數(shù)字的信號

D.電壓和電流都不隨時間變化的信號

2.數(shù)字信號的特點(diǎn)是（）。

A.電壓和電流隨時間連續(xù)變化

B.電壓和電流不隨時間變化

C.電壓和電流只在特定時刻發(fā)生變化

D.電壓和電流的變化不可預(yù)測

3.下列哪個不是模擬電路的基本元件？（）

A.電阻

B.電容

C.晶體管

D.二極管

4.數(shù)字電路中常用的邏輯門包括（）。

A.與門、或門、非門

B.與門、或門、非門、異或門

C.與門、或門、非門、觸發(fā)器

D.與門、或門、非門、三態(tài)門

5.下列哪個不是數(shù)字電路的輸出方式？（）

A.高電平

B.低電平

C.開路

D.短路

6.下列哪個不是數(shù)字電路的輸入方式？（）

A.電流輸入

B.電壓輸入

C.振蕩輸入

D.振蕩輸出

7.下列哪個不是數(shù)字電路中的觸發(fā)器？（）

A.D觸發(fā)器

B.JK觸發(fā)器

C.RS觸發(fā)器

D.同步觸發(fā)器

8.下列哪個不是數(shù)字電路中的計數(shù)器？（）

A.同步計數(shù)器

B.異步計數(shù)器

C.二進(jìn)制計數(shù)器

D.十進(jìn)制計數(shù)器

9.下列哪個不是數(shù)字電路中的時序電路？（）

A.同步時序電路

B.異步時序電路

C.同步計數(shù)器

D.異步計數(shù)器

10.下列哪個不是數(shù)字電路中的存儲器？（）

A.RAM

B.ROM

C.ROM

D.EEPROM

11.下列哪個不是數(shù)字電路中的A/D轉(zhuǎn)換器？（）

A.雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器

B.逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器

C.并行比較式A/D轉(zhuǎn)換器

D.串行比較式A/D轉(zhuǎn)換器

12.下列哪個不是數(shù)字電路中的D/A轉(zhuǎn)換器？（）

A.電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器

B.二進(jìn)制權(quán)重D/A轉(zhuǎn)換器

C.增量式D/A轉(zhuǎn)換器

D.串行輸出D/A轉(zhuǎn)換器

13.下列哪個不是數(shù)字電路中的振蕩器？（）

A.LC振蕩器

B.RC振蕩器

C.晶體振蕩器

D.振蕩器

14.下列哪個不是數(shù)字電路中的放大器？（）

A.晶體管放大器

B.場效應(yīng)晶體管放大器

C.電壓放大器

D.電流放大器

15.下列哪個不是數(shù)字電路中的濾波器？（）

A.低通濾波器

B.高通濾波器

C.濾波器

D.濾波器

16.下列哪個不是數(shù)字電路中的調(diào)制器？（）

A.振幅調(diào)制器

B.頻率調(diào)制器

C.調(diào)制器

D.調(diào)制器

17.下列哪個不是數(shù)字電路中的解調(diào)器？（）

A.振幅解調(diào)器

B.頻率解調(diào)器

C.解調(diào)器

D.解調(diào)器

18.下列哪個不是數(shù)字電路中的編碼器？（）

A.二進(jìn)制編碼器

B.十進(jìn)制編碼器

C.編碼器

D.編碼器

19.下列哪個不是數(shù)字電路中的譯碼器？（）

A.二進(jìn)制譯碼器

B.十進(jìn)制譯碼器

C.譯碼器

D.譯碼器

20.下列哪個不是數(shù)字電路中的多路復(fù)用器？（）

A.1:2多路復(fù)用器

B.2:1多路復(fù)用器

C.多路復(fù)用器

D.多路復(fù)用器

21.下列哪個不是數(shù)字電路中的多路解復(fù)用器？（）

A.1:2多路解復(fù)用器

B.2:1多路解復(fù)用器

C.解復(fù)用器

D.解復(fù)用器

22.下列哪個不是數(shù)字電路中的比較器？（）

A.雙向比較器

B.單向比較器

C.比較器

D.比較器

23.下列哪個不是數(shù)字電路中的加法器？（）

A.半加器

B.全加器

C.加法器

D.加法器

24.下列哪個不是數(shù)字電路中的減法器？（）

A.半減器

B.全減器

C.減法器

D.減法器

25.下列哪個不是數(shù)字電路中的乘法器？（）

A.4位乘法器

B.8位乘法器

C.乘法器

D.乘法器

26.下列哪個不是數(shù)字電路中的除法器？（）

A.4位除法器

B.8位除法器

C.除法器

D.除法器

27.下列哪個不是數(shù)字電路中的編碼器？（）

A.二進(jìn)制編碼器

B.十進(jìn)制編碼器

C.編碼器

D.編碼器

28.下列哪個不是數(shù)字電路中的譯碼器？（）

A.二進(jìn)制譯碼器

B.十進(jìn)制譯碼器

C.譯碼器

D.譯碼器

29.下列哪個不是數(shù)字電路中的多路復(fù)用器？（）

A.1:2多路復(fù)用器

B.2:1多路復(fù)用器

C.多路復(fù)用器

D.多路復(fù)用器

30.下列哪個不是數(shù)字電路中的多路解復(fù)用器？（）

A.1:2多路解復(fù)用器

B.2:1多路解復(fù)用器

C.解復(fù)用器

D.解復(fù)用器

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.模擬電路中常用的放大器包括（）。

A.晶體管放大器

B.場效應(yīng)晶體管放大器

C.振蕩器

D.濾波器

E.計數(shù)器

2.數(shù)字電路中常見的邏輯門有（）。

A.與門

B.或門

C.非門

D.異或門

E.三態(tài)門

3.觸發(fā)器的功能包括（）。

A.存儲一位二進(jìn)制信息

B.實現(xiàn)時序控制

C.實現(xiàn)計數(shù)功能

D.實現(xiàn)譯碼功能

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能

4.下列哪些是數(shù)字電路中的時序電路？（）。

A.計數(shù)器

B.觸發(fā)器

C.振蕩器

D.濾波器

E.編碼器

5.數(shù)字電路中的存儲器類型包括（）。

A.RAM（隨機(jī)存取存儲器）

B.ROM（只讀存儲器）

C.PROM（可編程只讀存儲器）

D.EPROM（可擦寫可編程只讀存儲器）

E.EEPROM（電可擦寫可編程只讀存儲器）

6.A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理包括（）。

A.采樣

B.保持

C.量化

D.編碼

E.放大

7.D/A轉(zhuǎn)換器的工作原理包括（）。

A.采樣

B.保持

C.量化

D.編碼

E.放大

8.數(shù)字電路中的濾波器主要用于（）。

A.信號整形

B.信號分離

C.信號放大

D.信號抑制

E.信號檢測

9.下列哪些屬于數(shù)字電路中的調(diào)制方式？（）。

A.振幅調(diào)制

B.頻率調(diào)制

C.相位調(diào)制

D.調(diào)制

E.解調(diào)

10.數(shù)字電路中的編碼器可以用于（）。

A.數(shù)據(jù)壓縮

B.數(shù)據(jù)傳輸

C.數(shù)據(jù)選擇

D.數(shù)據(jù)存儲

E.數(shù)據(jù)加密

11.下列哪些屬于數(shù)字電路中的譯碼器功能？（）。

A.將二進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

B.將十進(jìn)制編碼轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

C.數(shù)據(jù)選擇

D.數(shù)據(jù)壓縮

E.數(shù)據(jù)加密

12.數(shù)字電路中的多路復(fù)用器（Multiplexer）用于（）。

A.數(shù)據(jù)選擇

B.數(shù)據(jù)傳輸

C.數(shù)據(jù)壓縮

D.數(shù)據(jù)加密

E.數(shù)據(jù)存儲

13.數(shù)字電路中的多路解復(fù)用器（Demultiplexer）用于（）。

A.數(shù)據(jù)選擇

B.數(shù)據(jù)傳輸

C.數(shù)據(jù)壓縮

D.數(shù)據(jù)加密

E.數(shù)據(jù)存儲

14.下列哪些是數(shù)字電路中的比較器功能？（）。

A.比較兩個數(shù)字信號的大小

B.實現(xiàn)邏輯判斷

C.實現(xiàn)計數(shù)功能

D.實現(xiàn)譯碼功能

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)選擇功能

15.下列哪些是數(shù)字電路中的加法器功能？（）。

A.實現(xiàn)二進(jìn)制加法

B.實現(xiàn)十進(jìn)制加法

C.實現(xiàn)邏輯運(yùn)算

D.實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密

16.下列哪些是數(shù)字電路中的減法器功能？（）。

A.實現(xiàn)二進(jìn)制減法

B.實現(xiàn)十進(jìn)制減法

C.實現(xiàn)邏輯運(yùn)算

D.實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密

17.下列哪些是數(shù)字電路中的乘法器功能？（）。

A.實現(xiàn)二進(jìn)制乘法

B.實現(xiàn)十進(jìn)制乘法

C.實現(xiàn)邏輯運(yùn)算

D.實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密

18.下列哪些是數(shù)字電路中的除法器功能？（）。

A.實現(xiàn)二進(jìn)制除法

B.實現(xiàn)十進(jìn)制除法

C.實現(xiàn)邏輯運(yùn)算

D.實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮

E.實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密

19.下列哪些是數(shù)字電路中的編碼器功能？（）。

A.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為一位二進(jìn)制

B.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

C.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

D.將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

E.將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

20.下列哪些是數(shù)字電路中的譯碼器功能？（）。

A.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為一位二進(jìn)制

B.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

C.將多位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制

D.將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

E.將十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為多位二進(jìn)制

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.模擬電路中，放大器的輸入阻抗一般為_______。

2.數(shù)字電路中，邏輯門的基本功能是_______。

3.觸發(fā)器的一個基本應(yīng)用是_______。

4.計數(shù)器在數(shù)字電路中用于_______。

5.數(shù)字電路中，存儲器的基本單元是_______。

6.A/D轉(zhuǎn)換器的核心部件是_______。

7.D/A轉(zhuǎn)換器的輸出信號通常是_______。

8.數(shù)字電路中，濾波器用于_______。

9.模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程稱為_______。

10.數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的過程稱為_______。

11.數(shù)字電路中，二進(jìn)制數(shù)的一位由_______表示。

12.數(shù)字電路中，邏輯門“與”的輸出只有在_______時才為高電平。

13.數(shù)字電路中，邏輯門“或”的輸出在_______輸入端至少有一個高電平時為高電平。

14.數(shù)字電路中，觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)依賴于_______。

15.數(shù)字電路中，時序電路的輸出取決于_______。

16.數(shù)字電路中，存儲器的讀寫操作由_______控制。

17.數(shù)字電路中，A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度取決于_______。

18.數(shù)字電路中，D/A轉(zhuǎn)換器的分辨率取決于_______。

19.數(shù)字電路中，計數(shù)器可以實現(xiàn)_______計數(shù)。

20.數(shù)字電路中，編碼器的輸入和輸出位數(shù)之比稱為_______。

21.數(shù)字電路中，譯碼器的輸出和輸入位數(shù)之比稱為_______。

22.數(shù)字電路中，多路復(fù)用器的輸入和輸出位數(shù)之比稱為_______。

23.數(shù)字電路中，多路解復(fù)用器的輸入和輸出位數(shù)之比稱為_______。

24.數(shù)字電路中，比較器用于比較_______的大小。

25.數(shù)字電路中，加法器的基本功能是_______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.模擬電路只能處理連續(xù)信號，數(shù)字電路只能處理離散信號。（）

2.模擬電路的輸出阻抗一般較低，數(shù)字電路的輸出阻抗一般較高。（）

3.邏輯門“與”的輸出只有在所有輸入都是高電平時才為高電平。（）

4.邏輯門“或”的輸出只有在所有輸入都是低電平時才為低電平。（）

5.觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)不受時鐘信號的控制。（）

6.計數(shù)器可以實現(xiàn)任意進(jìn)制計數(shù)。（）

7.存儲器中的每個存儲單元都可以獨(dú)立進(jìn)行讀寫操作。（）

8.A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號時，分辨率越高，轉(zhuǎn)換速度越快。（）

9.D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號時，輸出信號的范圍取決于數(shù)字信號的大小。（）

10.濾波器可以去除信號中的所有噪聲。（）

11.模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的過程稱為數(shù)字化。（）

12.數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的過程稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換。（）

13.邏輯門“非”是所有邏輯門中最簡單的邏輯門。（）

14.觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)是通過反饋實現(xiàn)的。（）

15.時序電路的輸出只取決于當(dāng)前的輸入信號。（）

16.計數(shù)器的進(jìn)位信號可以用于其他邏輯電路的時鐘控制。（）

17.多路復(fù)用器可以用于信號的并行到串行轉(zhuǎn)換。（）

18.多路解復(fù)用器可以用于信號的串行到并行轉(zhuǎn)換。（）

19.比較器可以用于生成時鐘信號。（）

20.加法器可以實現(xiàn)乘法運(yùn)算。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述儀器模擬電路中常見的放大器類型及其工作原理。

2.論述數(shù)字電路設(shè)計中，觸發(fā)器在時序電路中的作用及其分類。

3.設(shè)計一個簡單的數(shù)字電路，實現(xiàn)一個4位二進(jìn)制加法器，并說明其工作原理。

4.分析數(shù)字電路設(shè)計中，A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用場景及各自的特點(diǎn)。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：設(shè)計一個數(shù)字電路，該電路能夠?qū)⒁粋€8位的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)，并使用4個七段顯示器來顯示結(jié)果。請描述電路設(shè)計的主要步驟，包括電路框圖、主要元件的選擇以及工作原理。

2.案例題：某模擬信號經(jīng)過放大、濾波后需要轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進(jìn)行處理。已知模擬信號的范圍為0-5V，采樣頻率為10kHz，量化位數(shù)為8位。請設(shè)計一個合適的A/D轉(zhuǎn)換器方案，并解釋選擇該方案的原因。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項選擇題

1.A

2.C

3.C

4.A

5.D

6.A

7.A

8.A

9.A

10.B

11.B

12.A

13.C

14.D

15.A

16.D

17.B

18.A

19.C

20.B

21.A

22.A

23.A

24.D

25.A

二、多選題

1.A,B,D

2.A,B,C,D

3.A,B,C

4.A,B,C

5.A,B,C,D,E

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,D

9.A,B,C

10.A,B,C

11.A,B

12.A,B

13.A,B,C

14.A,B,C,D

15.A,B,C

16.A,B,C

17.A,B,C

18.A,B,C

19.A,B

20.A,B,C,D

三、填空題

1.較高

2.邏輯運(yùn)算

3.時序控制

4.計數(shù)

5.存儲單元

6.采樣保持電路

7.模擬電壓

8.信號分離

9.模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換

10.數(shù)模轉(zhuǎn)換

11.二進(jìn)制位

12.所有輸入為高電平

13.至少一個輸入為高電平

14.時鐘信號

15.當(dāng)前的輸入和時鐘信號

16.地址/控制信號

17.采樣/保持電路

18.輸出分辨率

19.任意進(jìn)制

20.編碼器輸入/輸出比

21.譯碼器輸出/輸入比

22.復(fù)用器輸入/輸出比

23.解復(fù)用器輸入/輸出比

24.輸入信號

25.進(jìn)行二進(jìn)制加法

標(biāo)準(zhǔn)答案

四、判斷題

1.√

2.×

3.√

4.×

5.×

6.√

7.√

8.×

9.√

10.×

11.√

12.√

13.×

14.√

15.×

16.