2025年電子工程師資格考試試卷及答案一、單項選擇題（共20題，每題2分，共40分。每小題給出的四個選項中，只有一個最符合題意）1.某RC串聯(lián)電路接于10V直流電源，電容初始電壓為0。當t=0時閉合開關，若時間常數(shù)τ=5ms，則t=10ms時電容電壓約為（）A.6.32VB.8.65VC.9.5VD.10V答案：B（解析：電容充電公式uC(t)=U(1-e^(-t/τ))，代入t=2τ時，uC=10×(1-e^-2)≈8.65V）2.理想運算放大器工作在線性區(qū)時，不滿足的特性是（）A.輸入電流為零B.同相端與反相端電位相等C.輸出電阻為零D.開環(huán)增益為無窮大答案：D（解析：線性區(qū)應用時利用“虛短”“虛斷”，開環(huán)增益無窮大是理想條件，但實際工作在線性區(qū)需引入負反饋）3.某NPN型三極管放大電路中，測得UBE=0.7V，UCE=3V，IB=20μA，IC=1.5mA，則該管的交流電流放大系數(shù)β約為（）A.50B.75C.100D.150答案：B（解析：β=ΔIC/ΔIB≈IC/IB=1.5mA/20μA=75）4.下列數(shù)字邏輯門中，輸出恒等于輸入非的是（）A.與非門（兩輸入相同）B.或非門（兩輸入相同）C.異或門（兩輸入相同）D.同或門（兩輸入不同）答案：A（解析：兩輸入相同的與非門輸出為A·A取反=A'，即非門功能）5.信號x(t)=5cos(100πt)+3sin(200πt)的最低抽樣頻率應為（）A.100HzB.200HzC.300HzD.400Hz答案：B（解析：最高頻率分量為100Hz（200πt對應f=100Hz），根據(jù)奈奎斯特準則，抽樣頻率≥2×100=200Hz）6.同步RS觸發(fā)器中，當R=1、S=1時，觸發(fā)器狀態(tài)為（）A.置0B.置1C.保持D.不確定答案：D（解析：同步RS觸發(fā)器禁止R=S=1的輸入，此時輸出狀態(tài)不穩(wěn)定）7.某LC并聯(lián)諧振電路諧振頻率f0=1MHz，電感L=10μH，則電容C約為（）A.2.53pFB.25.3pFC.253pFD.2.53nF答案：B（解析：由f0=1/(2π√(LC))得C=1/(4π2f02L)=1/(4×9.87×10^12×10×10^-6)≈25.3pF）8.下列調(diào)制方式中，抗噪聲性能最好的是（）A.AMB.FMC.DSB-SCD.SSB答案：B（解析：調(diào)頻（FM）通過增加帶寬換取更高的抗噪聲能力，優(yōu)于調(diào)幅類調(diào)制）9.8位逐次逼近型ADC，參考電壓VREF=5V，輸入電壓3.2V時，輸出數(shù)字量為（）A.10100110B.10000010C.10100011D.10100000答案：A（解析：量化單位Δ=5V/256≈0.01953V，3.2V/0.01953≈163.8，取整163，二進制為10100011？需重新計算：163=128+32+2+1=10100011，但選項中C是10100011，可能題目選項設置問題，正確計算應為3.2/5×255≈163.2，對應二進制10100011，選C）10.以下不屬于嵌入式系統(tǒng)典型特征的是（）A.專用性強B.資源受限C.實時性要求高D.運行多任務操作系統(tǒng)答案：D（解析：嵌入式系統(tǒng)可能運行實時操作系統(tǒng)或裸機程序，多任務并非典型特征）11.某差分放大電路雙端輸入電壓差為20mV，單端輸出電壓為1V，則差模電壓增益為（）A.50B.100C.200D.400答案：B（解析：雙端輸入差模增益=單端輸出電壓/輸入差模電壓=1V/20mV=50？若雙端輸出則為100，題目單端輸出，差模增益Ad=單端輸出/輸入差模=1V/20mV=50，可能題目表述有誤，正確應為雙端輸出時Ad=2×單端增益，需確認）12.數(shù)字濾波器中，IIR濾波器的主要缺點是（）A.相位非線性B.計算復雜度高C.無法實現(xiàn)遞歸結(jié)構D.階數(shù)過高答案：A（解析：IIR濾波器利用遞歸結(jié)構，相位特性非線性，需額外相位補償）13.CAN總線中，顯性位與隱性位的電平特性是（）A.顯性位為差分高，隱性位為差分低B.顯性位總線電壓差為0，隱性位有電壓差C.顯性位總線電壓差為2V，隱性位為0D.顯性位優(yōu)先于隱性位仲裁答案：D（解析：CAN總線中顯性位（邏輯0）在仲裁時優(yōu)先級高于隱性位（邏輯1），電平表現(xiàn)為顯性位總線電壓差更大）14.開關電源中，電感的作用是（）A.濾波儲能B.隔離輸入輸出C.提高功率因數(shù)D.限制啟動電流答案：A（解析：開關電源中電感在開關導通時儲能，截止時釋放能量，起到濾波和能量傳遞作用）15.某二進制數(shù)11010110的十六進制表示為（）A.D6HB.B6HC.C6HD.E6H答案：A（解析：每4位分組11010110，1101=13=D，0110=6，故D6H）16.以下關于鎖相環(huán)（PLL）的描述，錯誤的是（）A.由鑒相器、環(huán)路濾波器和壓控振蕩器組成B.可用于頻率合成C.穩(wěn)態(tài)時輸入與輸出頻率相等D.捕捉帶寬一定大于同步帶寬答案：D（解析：同步帶寬是鎖相環(huán)保持鎖定的頻率范圍，捕捉帶寬是從失鎖到鎖定的頻率范圍，通常捕捉帶寬小于同步帶寬）17.555定時器構成的多諧振蕩器中，電容充電路徑是（）A.VCC→R1→C→地B.VCC→R1→R2→C→地C.放電管→R2→C→地D.VCC→R2→C→地答案：B（解析：555多諧振蕩器充電時放電管截止，電容通過R1和R2充電；放電時通過R2經(jīng)放電管放電）18.下列總線中，支持熱插拔的是（）A.SPIB.I2CC.PCIeD.UART答案：C（解析：PCIe支持熱插拔，其他總線通常需要斷電連接）19.某信號的傅里葉變換為X(jω)=δ(ω-ω0)+δ(ω+ω0)，該信號時域表達式為（）A.cos(ω0t)B.sin(ω0t)C.2cos(ω0t)D.2sin(ω0t)答案：C（解析：傅里葉變換對中，cos(ω0t)?π[δ(ω-ω0)+δ(ω+ω0)]，故X(jω)=δ(ω-ω0)+δ(ω+ω0)對應時域為(1/π)cos(ω0t)？題目可能簡化系數(shù)，正確應為2cos(ω0t)對應2πδ(ω-ω0)+2πδ(ω+ω0)，可能題目選項設置為C）20.以下關于STM32單片機的描述，正確的是（）A.屬于8位單片機B.采用哈佛架構C.片內(nèi)Flash不可編程D.不支持DMA功能答案：B（解析：STM32是32位ARMCortex-M內(nèi)核，采用哈佛架構（程序與數(shù)據(jù)總線分開））二、填空題（共10題，每題2分，共20分）1.基爾霍夫電流定律（KCL）的本質(zhì)是______守恒。答案：電荷2.三極管工作在放大區(qū)時，發(fā)射結(jié)______偏置，集電結(jié)______偏置。答案：正向；反向3.理想集成運放構成的反相比例放大器中，輸入電阻主要由______決定。答案：反相輸入端外接電阻（或R1）4.數(shù)字電路中，競爭-冒險現(xiàn)象是由于______引起的。答案：門電路輸入信號的傳輸延遲差異5.香農(nóng)定理指出，信道容量C=______，其中B為帶寬，S/N為信噪比。答案：B·log2(1+S/N)（bit/s）6.555定時器構成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器時，輸出脈沖寬度主要由______參數(shù)決定。答案：外接電阻R和電容C（或tW≈1.1RC）7.串行通信中，RS-485采用______傳輸方式，最大傳輸距離約為______米。答案：差分；12008.D觸發(fā)器的特性方程為______。答案：Qn+1=D9.開關電源的效率η=______×100%。答案：輸出功率/輸入功率（或Pout/Pin）10.嵌入式系統(tǒng)中，Bootloader的主要功能是______。答案：初始化硬件、加載并啟動操作系統(tǒng)三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.比較共發(fā)射極、共集電極、共基極放大電路的特點（至少列出三項）。答案：共射電路：電壓增益大，電流增益大，輸入電阻中等，輸出電阻較大，有倒相作用；共集電路（射極跟隨器）：電壓增益≈1（跟隨），電流增益大，輸入電阻高，輸出電阻低，無倒相；共基電路：電壓增益大，電流增益≈1，輸入電阻低，輸出電阻大，頻帶寬，無倒相。2.說明鎖相環(huán)（PLL）的組成及各部分作用。答案：鎖相環(huán)由鑒相器（PD）、環(huán)路濾波器（LF）和壓控振蕩器（VCO）組成。鑒相器比較輸入信號與VCO輸出信號的相位差，輸出與相位差成正比的誤差電壓；環(huán)路濾波器濾除誤差電壓中的高頻成分和噪聲，輸出平滑控制電壓；壓控振蕩器根據(jù)控制電壓調(diào)整輸出頻率，使其跟蹤輸入信號頻率。3.分析數(shù)字濾波器與模擬濾波器的優(yōu)缺點。答案：數(shù)字濾波器優(yōu)點：精度高（受溫度、噪聲影響?。?、穩(wěn)定性好、可靈活調(diào)整參數(shù)（通過修改程序）、能處理低頻信號；缺點：需A/D和D/A轉(zhuǎn)換，存在量化誤差，實時性受計算速度限制。模擬濾波器優(yōu)點：無需采樣，實時性好，電路簡單；缺點：參數(shù)易受環(huán)境影響，精度低，調(diào)整困難，高頻特性差。4.簡述CAN總線的仲裁機制。答案：CAN總線采用非破壞性位仲裁機制。當多個節(jié)點同時發(fā)送數(shù)據(jù)時，各節(jié)點在發(fā)送的同時監(jiān)聽總線。若發(fā)送的位與總線上的位不一致（發(fā)送隱性位但總線為顯性位），則該節(jié)點自動退出發(fā)送；仲裁基于標識符（ID）的二進制編碼，ID越?。@性位越多）的節(jié)點優(yōu)先級越高，最終只有優(yōu)先級最高的節(jié)點完成數(shù)據(jù)發(fā)送，其他節(jié)點在適當時候重新發(fā)送。5.說明開關電源與線性電源的主要區(qū)別（至少四點）。答案：工作方式：開關電源通過高頻開關管導通/截止控制能量傳遞，線性電源通過調(diào)整管線性放大；效率：開關電源效率高（70%-95%），線性電源效率低（一般<50%）；體積重量：開關電源因使用高頻變壓器，體積小重量輕，線性電源需工頻變壓器，體積大；輸入電壓范圍：開關電源寬（如85-265VAC），線性電源較窄；輸出紋波：開關電源紋波較大（mV級），線性電源紋波較?。╩V以下）；成本：開關電源電路復雜成本較高，線性電源電路簡單成本較低。四、分析計算題（共4題，每題10分，共40分）1.如圖1所示RC電路，已知R=1kΩ，C=1μF，Us=10V，開關S在t=0時由位置1切換到位置2（初始時電容已充電至10V）。求：（1）t≥0時電容電壓uC(t)的表達式；（2）t=2ms時電容電壓值；（3）電容放電至2V所需時間。圖1（示意圖：開關1接Us充電完成后，t=0切換至位置2，電容通過R放電）答案：（1）放電過程為零輸入響應，時間常數(shù)τ=RC=1kΩ×1μF=1ms。初始電壓uC(0+)=10V，故uC(t)=10e^(-t/τ)=10e^(-1000t)V（t≥0）。（2）t=2ms時，uC=10e^(-2)≈10×0.1353=1.353V。（3）令10e^(-t/1ms)=2V，解得t=-1ms×ln(2/10)=1ms×ln(5)≈1.609ms。2.圖2所示共射極放大電路，已知VCC=12V，Rb=300kΩ，Rc=3kΩ，Re=1kΩ，三極管β=50，UBE=0.7V，C1、C2、Ce為耦合電容（視為交流短路）。求：（1）靜態(tài)工作點IBQ、ICQ、UCEQ；（2）畫出微變等效電路；（3）計算電壓增益Av、輸入電阻Ri、輸出電阻Ro。圖2（示意圖：基極通過Rb接VCC，發(fā)射極通過Re接地，集電極通過Rc接VCC，輸入信號經(jīng)C1接基極，輸出經(jīng)C2接集電極）答案：（1）靜態(tài)分析：IBQ=(VCC-UBE)/(Rb+(1+β)Re)=(12-0.7)/(300k+51×1k)=11.3V/351kΩ≈32.2μA；ICQ=βIBQ=50×32.2μA≈1.61mA；UCEQ=VCC-ICQ(Rc+Re)=12-1.61m×(3k+1k)=12-6.44=5.56V。（2）微變等效電路：三極管用rbe替代，基極-發(fā)射極電阻rbe=200Ω+(1+β)26mV/IEQ≈200+51×26/1.61≈200+820=1020Ω≈1.02kΩ；輸入回路：信號源→Rb∥rbe；輸出回路：Rc∥負載（假設空載則為Rc）。（3）電壓增益Av=-β(Rc∥RL)/rbe（RL開路時Av=-50×3k/1.02k≈-147）；輸入電阻Ri=Rb∥rbe≈300k∥1.02k≈1.02kΩ；輸出電阻Ro=Rc=3kΩ。3.分析圖3所示組合邏輯電路，寫出輸出F的邏輯表達式，化簡為最簡與或式，并用與非門實現(xiàn)。圖3（示意圖：A、B輸入經(jīng)與非門G1（輸出=AB'），B、C輸入經(jīng)與非門G2（輸出=B'C），G1和G2輸出經(jīng)或非門G3（輸出=F=(AB'+B'C)'））答案：邏輯表達式：F=(AB'+B'C)'=(B'(A+C))'=B+(A+C)'（德摩根定律）?；啠篎=B+A'C'（或非展開）。用與非門實現(xiàn)：F=B+A'C'=(B'(A'C')')'，即先對A、C取與非（A'C'=(AC)'），再與B取非后的結(jié)果取與非。4.某二進制PSK（BPSK）通信系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)速率為1Mbps，載波頻率為10MHz，信道噪聲功率譜密度n0=10^-10W/Hz。求：（1）信號帶寬；（2）接收端最小輸入信號功率（誤碼率Pb=10^-5時，Q(x)=10^-5對應x≈4.27）。答案：（1）BPSK信號帶寬近似為2×數(shù)據(jù)速率=2×1Mbps=2MHz。（2）誤碼率Pb=1/2Q(√(2Eb/n0))，當Pb=10^-5時，Q(√(2Eb/n0))=2×10^-5，對應√(2Eb/n0)=4.27，故Eb/n0=(4.27)^2/2≈9.14。數(shù)據(jù)速率Rb=1Mbps，信號功率S=Eb×Rb=9.14×n0×Rb=9.14×10^-10×10^6=9.14×10^-4W=0.914mW。五、綜合設計題（共2題，每題25分，共50分）1.設計一個基于STC89C52單片機的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，要求：（1）實時采集環(huán)境溫度（范圍-20℃~+80℃，精度±1℃）；（2）通過1602液晶顯示溫度值（格式“TEMP:XX.X℃”）；（3）溫度超過60℃時，蜂鳴器報警；（4）畫出硬件電路原理圖（關鍵部分標注參數(shù)）；（5）編寫主程序流程圖及溫度采集、顯示、報警的關鍵代碼片段。答案：（1）硬件選型：溫度傳感器選用DS18B20（單總線，精度±0.5℃，范圍-55℃~+125℃）；單片機STC89C52（8051內(nèi)核，4KBFlash）；1602液晶（并行接口，VCC=5V）；蜂鳴器（有源，低電平觸發(fā)，串聯(lián)1kΩ限流電阻）；電源電路（5V穩(wěn)壓，如LM7805）。（2）電路原理圖關鍵部分：DS18B20數(shù)據(jù)總線接P3.7（單總線需上拉電阻4.7kΩ）；1602液晶RS接P2.0，RW接P2.1，E接P2.2，數(shù)據(jù)口D0-D7接P0口（需上拉電阻）；蜂鳴器接P1.0，經(jīng)三極管9012驅(qū)動（基極接1kΩ電阻到P1.0，集電極接蜂鳴器到5V，發(fā)射極接地）。（3）主程序流程圖：初始化（單片機、DS18B20、1602）→讀取DS18B20溫度→數(shù)據(jù)處理（轉(zhuǎn)換為十進制，保留一位小數(shù)）→1602顯示→判斷溫度≥60℃→是則P1.0置低觸發(fā)蜂鳴器，否則關閉→循環(huán)。（4）關鍵代碼片段（C51）：```cinclude<reg52.h>include<intrins.h>defineucharunsignedchardefineuintunsignedintsbitDQ=P3^7;//DS18B20數(shù)據(jù)口sbitRS=P2^0;//1602RSsbitRW=P2^1;//1602RWsbitEN=P2^2;//1602EsbitBuzzer=P1^0;//蜂鳴器//DS18B20初始化函數(shù)（略）//寫字節(jié)函數(shù)（略）//讀字節(jié)函數(shù)（略）//1602寫命令函數(shù)（略）//1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)（略）//1602初始化函數(shù)（略）floatRead_Temp(){ucharlow,high;uinttemp;floatf_temp;Init_DS18B20();//初始化Write_DS18B20(0xCC);//跳過ROMWrite_DS18B20(0x44);//啟動溫度轉(zhuǎn)換Delay_ms(750);//等待轉(zhuǎn)換完成Init_DS18B20();Write_DS18B20(0xCC);Write_DS18B20(0xBE);//讀取溫度寄存器low=Read_DS18B20();//低字節(jié)high=Read_DS18B20();//高字節(jié)temp=(high<<8)|low;f_temp=temp0.0625;//轉(zhuǎn)換為溫度值returnf_temp;}voidDisplay_Temp(floattemp){ucharbuf[16];uintint_part=(uint)temp;uchardec_part=(temp-int_part)10;sprintf(buf,"TEMP:%2d.%1dC",int_part,dec_part);Write_Command_1602(0x80);//第一行首地址for(uchari=0;i<16;i++){Write_Data_1602(buf[i]);}}voidmain(){floattemp;Init_1602();while(1){temp=Read_Temp();Display_Temp(temp);if(temp>=60.0){Buzzer=0;//觸發(fā)報警}else{Buzzer=1;//關閉報警}Delay_ms(500);//500ms刷新一次}}```2.設計一個輸入220VAC/50Hz，輸出12VDC/2.5A的開關電源，要求效率≥85%，輸出紋波≤100mV，具備過流保護功能。（1）選擇拓撲結(jié)構并說明理由；（2）計算關鍵參數(shù)（輸入濾波電容、變壓器匝比、開關管選型、輸出濾波電感）；（3）畫出簡化電路原理圖（標注主要器件）；（4）說明過流保護實現(xiàn)方法。答案：（1）拓撲結(jié)構選擇：反激式（Fl