2025年電子學(xué)會(huì)考試真題及答案1.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.在CMOS反相器靜態(tài)功耗分析中，若電源電壓VDD=0.9V，閾值電壓Vth=0.35V，亞閾值斜率S=65mV/dec，則室溫下關(guān)斷電流與導(dǎo)通電流之比最接近A.10???B.10???C.10???D.10?11答案：C解析：亞閾值電流公式Ioff∝exp(?(Vth?Vgs)/S·ln10)，代入Vgs=0，得Ioff/Id≈exp(?0.35/0.065·ln10)≈10??。2.某8位SARADC采用單調(diào)切換電容陣列，參考電壓Vref=1.2V，若最低位電容為20fF，則第5位電容值為A.160fF?B.320fF?C.640fF?D.1.28pF答案：B解析：二進(jìn)制權(quán)重陣列，第n位電容=2??1·C0，第5位=2?·20fF=320fF。3.在802.11ax中，當(dāng)信道帶寬為80MHz、子載波間隔78.125kHz時(shí)，有效數(shù)據(jù)子載波數(shù)為A.980?B.1024?C.1960?D.2048答案：A解析：80MHz含1024總子載波，減去保護(hù)帶與空子載波，有效980。4.某SoC采用NoCMesh拓?fù)洌?×4節(jié)點(diǎn)，XY路由，若節(jié)點(diǎn)(1,2)向節(jié)點(diǎn)(3,0)發(fā)送128B報(bào)文，鏈路寬度128bit，時(shí)鐘1GHz，則理論最小延遲為A.6ns?B.12ns?C.18ns?D.24ns答案：B解析：XY路由需2跳X方向+2跳Y方向，共4跳；每跳1周期，鏈路傳輸128B/128bit=8周期；總計(jì)12周期，12ns。5.在28nm工藝下，某FinFET的溝道長(zhǎng)度L=20nm，F(xiàn)in高度Hfin=25nm，若要求驅(qū)動(dòng)電流Id=0.9mA/μm，則有效遷移率μeff約需A.180cm2/V·s?B.220cm2/V·s?C.260cm2/V·s?D.300cm2/V·s答案：C解析：Id=μeff·Cox·(W/L)·(Vgs?Vth)·Vds，取Cox≈2.2μF/cm2，W=2·Hfin=50nm，解得μeff≈260cm2/V·s。6.某LDO輸出1.1V，負(fù)載電流0→50mA階躍時(shí)，輸出跌落65mV，若環(huán)路增益70dB，則輸出電容約A.2.2μF?B.4.7μF?C.10μF?D.22μF答案：B解析：ΔV=ΔI·ESR+ΔI·t/C，設(shè)ESR=50mΩ，t=1μs，解得C≈4.7μF。7.在PCIe5.0中，采用128b/130b編碼，若鏈路速率32GT/s，則有效數(shù)據(jù)帶寬為A.31.5Gb/s?B.30.7Gb/s?C.28.0Gb/s?D.26.5Gb/s答案：A解析：128/130×32≈31.5Gb/s。8.某ARMCortex-M55內(nèi)核在1V、100MHz下運(yùn)行ML推理，功耗0.8mW，若電壓降至0.7V，頻率同比縮放，則功耗約A.0.28mW?B.0.35mW?C.0.42mW?D.0.49mW答案：A解析：P∝V2·f，(0.7/1)2·(0.7/1)=0.343，0.8×0.343≈0.28mW。9.在量子密鑰分發(fā)BB84協(xié)議中，若信道誤碼率4%，則安全密鑰率上限約為A.36%?B.44%?C.52%?D.60%答案：B解析：R≤1?2·h(Q)，h(4%)≈0.28，R≤1?0.56=44%。10.某3DNAND采用TLC，頁(yè)大小16kB，塊含1024頁(yè)，若寫入放大WA=3，則隨機(jī)4kB寫入的壽命損耗倍數(shù)為A.6?B.12?C.24?D.48答案：C解析：4kB→16kB頁(yè)填充×3WA，再×2因TLC需三頁(yè)編程，總計(jì)24倍。11.在毫米波頻段，若天線增益40dBi，EIRP限制55dBm，則發(fā)射功率最大A.10dBm?B.12dBm?C.15dBm?D.18dBm答案：C解析：Pt=EIRP?G=55?40=15dBm。12.某DDR5-6400顆粒，若采用32BankGroup結(jié)構(gòu)，突發(fā)長(zhǎng)度BL=16，則行激活命令周期tRC最小約A.45ns?B.50ns?C.55ns?D.60ns答案：B解析：6400MT/s，tCK=0.3125ns，tRC≈160tCK=50ns。13.在GaNHEMT中，若二維電子氣密度ns=9×1012cm?2，遷移率μ=2000cm2/V·s，則薄層電阻Rsh約A.180Ω/□?B.220Ω/□?C.260Ω/□?D.300Ω/□答案：B解析：Rsh=1/(q·ns·μ)=1/(1.6×10?1?×9×1012×2000)≈220Ω/□。14.某RISC-V核支持Zbb擴(kuò)展，對(duì)于32位無(wú)符號(hào)數(shù)x，執(zhí)行“bsetx,x,7”后，若原x=0xA5，則結(jié)果A.0x25?B.0xA5?C.0xA7?D.0xAD答案：C解析：bset置位第7位，0xA5|0x80=0xA7。15.在超聲波ToF測(cè)距中，若溫度30°C，聲速343m/s，測(cè)得往返時(shí)間1.2ms，則單程距離A.20.6cm?B.41.2cm?C.61.8cm?D.82.4cm答案：B解析：d=v·t/2=343×1.2×10?3/2≈0.206m≈20.6cm，選A。2.多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）16.下列哪些技術(shù)可降低SRAM動(dòng)態(tài)功耗A.位線電荷回收?B.分段字線?C.負(fù)位線讀取?D.睡眠模式關(guān)斷字線驅(qū)動(dòng)答案：ABD解析：負(fù)位線提高速度但增功耗。17.關(guān)于PCIe6.0的FLIT模式，正確的是A.固定256Bpayload?B.采用FEC+CRC雙重校驗(yàn)?C.鏈路層重傳基于FLIT序號(hào)?D.取消彈性緩沖答案：ABC解析：仍保留彈性緩沖。18.在毫米波相控陣中，以下哪些因素會(huì)導(dǎo)致波束斜視A.頻率變化?B.單元間距過(guò)大?C.移相器量化?D.天線互耦答案：ABC解析：互耦影響旁瓣而非斜視。19.下列哪些屬于UCIe1.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的物理層特性A.時(shí)鐘轉(zhuǎn)發(fā)?B.自適應(yīng)均衡?C.旁帶通道用于鏈路訓(xùn)練?D.支持2D封裝及橋接答案：ABCD解析：全部為UCIe特性。20.關(guān)于極化碼的SC譯碼器，正確的是A.譯碼延遲與碼長(zhǎng)N成線性?B.需要存儲(chǔ)全部LLR中間值?C.可通過(guò)剪枝降低復(fù)雜度?D.在BEC信道達(dá)到容量答案：ACD解析：SC只需存儲(chǔ)O(N)LLR。3.填空題（每空2分，共20分）21.某12-bit流水線ADC，第一級(jí)為3bit，冗余位1bit，則數(shù)字校正后有效精度________bit。答案：12解析：冗余位消除比較器失調(diào)，不損失精度。22.在28Gb/sNRZSerDes中，若抖動(dòng)預(yù)算UI=0.15UI，則允許RMS隨機(jī)抖動(dòng)________ps。答案：1.06解析：RJ(rms)=0.15×35/7≈1.06ps。23.某ARMCortex-A78核在3GHz時(shí)，L1D-cache延遲4周期，若采用虛擬索引物理標(biāo)簽，則索引位數(shù)至少________。答案：8解析：4kBcache，64B行，64組，需6位，但虛擬索引需覆蓋頁(yè)內(nèi)偏移，加2位，共8位。24.某3DIC采用微凸點(diǎn)間距40μm，若芯片面積10×10mm2，則理論最大凸點(diǎn)數(shù)________萬(wàn)。答案：625解析：(10000/40)2=250×250=62500。25.在量子比特超導(dǎo)transmon中，若充電能Ec=250MHz，則約瑟夫森能Ej約________GHz，使Ej/Ec≈50。答案：12.5解析：Ej=50×250MHz=12.5GHz。26.某激光雷達(dá)采用1550nm波長(zhǎng)，若要求測(cè)距精度1cm，則所需帶寬________GHz。答案：15解析：ΔR=c/(2B)→B=c/(2ΔR)=15GHz。27.在硅光調(diào)制器中，若載流子色散效應(yīng)Δn=1.8×10??，腔長(zhǎng)100μm，則π相移所需電壓________V。答案：2.2解析：Δφ=2πΔnL/λ，設(shè)λ=1.55μm，Δn=1.8×10??，L=100μm，得Δφ=2π×1.8×10??×100/1.55≈2π×0.0116，需Vπ=λ/(2ΔnL)·π≈2.2V。28.某Buck轉(zhuǎn)換器，Vin=12V，Vout=1V，Iout=10A，若采用單片集成電感，允許電流紋波20%，則電感值________nH。答案：125解析：ΔI=2A，f=2MHz，L=(Vin?Vout)·D/(ΔI·f)=11×0.083/(2×2×10?)≈125nH。29.在6GRIS輔助通信中，若RIS單元數(shù)256，量化相移2bit，則相對(duì)于理想連續(xù)相移，陣列增益損失________dB。答案：3.9解析：量化損失≈π2/3·2?2?，B=2，損失≈3.9dB。30.某AI加速器采用int4權(quán)重，若稀疏度80%，則理論壓縮比________倍。答案：10解析：原32bit，壓縮后4bit×20%=0.8bit，32/0.8=40，再加稀疏索引開銷，實(shí)際10倍。4.計(jì)算與推導(dǎo)題（共35分）31.（8分）某14nmFPGA實(shí)現(xiàn)一個(gè)32×32乘法器，采用4-bit分段Booth編碼，進(jìn)位保存加法樹，最終超前進(jìn)位加法器。已知LUT延遲250ps，進(jìn)位鏈延遲15ps/位，布線延遲200ps，寄存器建立時(shí)間60ps，時(shí)鐘偏移50ps。求最高工作頻率。解：分段數(shù)=32/4=8，Booth編碼后部分積16行。CSA樹深度log?16=4級(jí)，每級(jí)LUT+布線=250+200=450ps。最終CLA為32位，延遲=250+32×15=730ps。關(guān)鍵路徑=4×450+730=2530ps。寄存器開銷=60+50=110ps?？傊芷?2640ps，fmax=1/2.64ns≈379MHz。答案：379MHz。32.（9分）某毫米波雷達(dá)采用FMCW，調(diào)頻帶寬4GHz，調(diào)頻時(shí)間100μs，中頻采樣率20MS/s，目標(biāo)距離30m，速度?20m/s。求FFT后距離門與速度門編號(hào)，并判斷是否存在速度模糊。解：距離分辨率ΔR=c/(2B)=0.0375m，距離門=30/0.0375=800。速度分辨率Δv=λ/(2T)，λ=3.75mm，T=100μs，Δv=18.75m/s。速度門=round(20/18.75)=1，負(fù)速度對(duì)應(yīng)FFT后半段，門號(hào)=?1+Ns/2，若Ns=1024，則門號(hào)=511。最大無(wú)模糊速度±λ/(4T)=±9.375m/s，|?20|>9.375，存在模糊。答案：距離門800，速度門511，存在模糊。33.（9分）某三相SiC逆變器，直流母線800V，開關(guān)頻率100kHz，輸出電流有效值50A，功率因數(shù)0.9，采用SPWM調(diào)制，求開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗之比。已知Rds(on)=25mΩ，Eon=150μJ，Eoff=90μJ，每周期。解：導(dǎo)通損耗Pcond=3·I2·R=3·502·0.025=187.5W。開關(guān)損耗Psw=6·(Eon+Eoff)·f=6·240×10??·10?=144W。比值=144/187.5=0.768。答案：0.77。34.（9分）某量子糾錯(cuò)采用表面碼，碼距d=7，物理錯(cuò)誤率p=10?3，求邏輯錯(cuò)誤率與所需物理比特?cái)?shù)。解：邏輯錯(cuò)誤率≈A(p/pth)^(d+1)/2，取pth≈1%，A=0.1，得Plogical≈3×10??。物理比特?cái)?shù)=2d2?1=97，約100。答案：3×10??，約100比特。5.綜合設(shè)計(jì)題（共30分）35.設(shè)計(jì)一款超低功耗BLE5.3SoC，要求：-接收靈敏度?100dBm，峰值電流<3mA@1.1V；-支持AoA方向Finding，角度誤差<5°；-采用片上DC-DC，效率>90%；-休眠電流<500nA，保留32kBRAM與RTC。請(qǐng)給出系統(tǒng)架構(gòu)、關(guān)鍵模塊指標(biāo)、低功耗策略、射頻前端與天線方案，并計(jì)算鏈路預(yù)算與能量平衡。解：系統(tǒng)架構(gòu)：-采用Cortex-M33+浮點(diǎn)單元，運(yùn)行96MHz，支持TrustZone；-射頻收發(fā)機(jī)：低中頻+復(fù)數(shù)帶通ΔΣADC，2MHzIF，OSR=64，14bit輸出；-數(shù)字基帶：硬連線FSK解調(diào)+軟件CRC，支持LECodedPHY；-電源管理：多路LDO+可配置Buck，DVFS0.7–1.2V；-存儲(chǔ)：32kBSRAM分8Bank，Retention電壓0.6V，采用雙端口+位線浮空；-時(shí)鐘：32kHzRC校準(zhǔn)±20ppm，高速RC32MHz鎖相到96MHz；-安全：AES-128/256硬件，真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。射頻前端：-片上Balun+匹配，單端50Ω輸出；-接收噪聲系數(shù)4dB，線性度IIP3?10dBm；-發(fā)射功率?20→+6d