安徽高校電子工程課程考試試卷考試時(shí)長(zhǎng)：120分鐘滿分：100分試卷名稱(chēng)：安徽高校電子工程課程考試試卷考核對(duì)象：電子工程專(zhuān)業(yè)本科生題型分值分布：-單選題（20分）-填空題（20分）-判斷題（20分）-簡(jiǎn)答題（12分）-應(yīng)用題（18分）總分：100分###一、單選題（共10題，每題2分，總分20分）1.某放大電路的輸入電阻為1kΩ，輸出電阻為100Ω，其電壓增益為50，則該電路的源電壓增益為（）。A.50B.25C.100D.102.在數(shù)字電路中，TTL反相器的典型傳輸延遲時(shí)間為（）。A.0.1nsB.1nsC.10nsD.100ns3.某濾波器的傳遞函數(shù)為\(H(s)=\frac{s}{s+2}\)，其零點(diǎn)位于（）。A.\(s=0\)B.\(s=-2\)C.\(s=2\)D.無(wú)零點(diǎn)4.在CMOS電路中，PMOS和NMOS管的工作電壓差通常為（）。A.0.5VB.1VC.1.5VD.2V5.某放大電路的帶寬為100MHz，其3dB頻率對(duì)應(yīng)的增益為（）。A.0.707倍B.1倍C.0.5倍D.2倍6.在信號(hào)處理中，奈奎斯特采樣定理規(guī)定采樣頻率應(yīng)至少為信號(hào)最高頻率的（）。A.0.5倍B.1倍C.2倍D.10倍7.某邏輯門(mén)的真值表如下，該門(mén)為（）。|A|B|輸出||---|---|------||0|0|1||0|1|0||1|0|0||1|1|1|A.與門(mén)B.或門(mén)C.非門(mén)D.異或門(mén)8.在模擬電路中，運(yùn)算放大器的理想條件包括（）。A.無(wú)限開(kāi)環(huán)增益B.無(wú)限輸入電阻C.零輸出電阻D.以上都是9.某二極管的正向壓降為0.7V，反向漏電流為1μA，其靜態(tài)特性曲線的斜率主要受（）。A.正向壓降影響B(tài).反向漏電流影響C.溫度影響D.以上都是10.在FPGA設(shè)計(jì)中，LUT（查找表）主要用于實(shí)現(xiàn)（）。A.邏輯門(mén)功能B.乘法運(yùn)算C.信號(hào)濾波D.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)參考答案：1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.D8.D9.A10.A---###二、填空題（共10題，每題2分，總分20分）1.放大電路的增益通常用______表示，其單位為_(kāi)_____。2.TTL電路的電源電壓通常為_(kāi)_____V，CMOS電路的電源電壓范圍較廣，可從______V到______V。3.濾波器的截止頻率是指______頻率，此時(shí)信號(hào)增益下降到最大值的______。4.在數(shù)字電路中，三態(tài)門(mén)的三種輸出狀態(tài)為_(kāi)_____、______和______。5.運(yùn)算放大器的反相輸入端和同相輸入端的電壓差稱(chēng)為_(kāi)_____。6.奈奎斯特頻率是指信號(hào)不失真?zhèn)鬏斔璧淖畹筒蓸宇l率，其計(jì)算公式為_(kāi)_____。7.CMOS電路的低功耗特性主要源于其______結(jié)構(gòu)。8.放大電路的噪聲系數(shù)是衡量其______的指標(biāo)，單位為_(kāi)_____。9.在信號(hào)處理中，傅里葉變換主要用于______分析。10.FPGA的全稱(chēng)是______，其核心單元是______。參考答案：1.電壓增益；dB2.5；1.8；53.截止；0.7074.高電平；低電平；高阻態(tài)5.差模輸入電壓6.2f_s≥f_max7.互補(bǔ)8.噪聲抑制能力；dB9.頻譜10.Field-ProgrammableGateArray；查找表---###三、判斷題（共10題，每題2分，總分20分）1.放大電路的輸入電阻越大越好。（）2.TTL電路比CMOS電路的功耗更低。（）3.濾波器的通帶是指信號(hào)增益較高的頻率范圍。（）4.三態(tài)門(mén)可以同時(shí)輸出高電平和低電平。（）5.運(yùn)算放大器的開(kāi)環(huán)增益越高越好。（）6.奈奎斯特采樣定理適用于所有類(lèi)型的信號(hào)。（）7.CMOS電路的輸入阻抗非常高，因此對(duì)噪聲敏感。（）8.放大電路的帶寬越寬，其增益越高。（）9.在數(shù)字電路中，異或門(mén)可以實(shí)現(xiàn)全加器的功能。（）10.FPGA的編程是在硬件制造完成后進(jìn)行的。（）參考答案：1.√2.×3.√4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.√---###四、簡(jiǎn)答題（共3題，每題4分，總分12分）1.簡(jiǎn)述放大電路的三個(gè)主要性能指標(biāo)及其含義。2.解釋什么是CMOS電路的靜態(tài)功耗，并說(shuō)明其降低方法。3.描述濾波器的類(lèi)型及其典型應(yīng)用場(chǎng)景。參考答案：1.放大電路的三個(gè)主要性能指標(biāo)：-增益：衡量輸出信號(hào)幅度與輸入信號(hào)幅度的比值，單位為dB。-帶寬：指電路能夠有效放大的頻率范圍，通常以-3dB頻率表示。-輸入/輸出電阻：輸入電阻影響信號(hào)源的負(fù)載效應(yīng)，輸出電阻影響負(fù)載的驅(qū)動(dòng)能力。2.CMOS電路的靜態(tài)功耗是指電路在靜態(tài)（無(wú)信號(hào)輸入）時(shí)消耗的功率，主要由漏電流引起。降低靜態(tài)功耗的方法包括：-使用更低電壓的電源（如低VDD設(shè)計(jì)）。-采用高閾值電壓的MOS管以減少漏電流。-優(yōu)化電路結(jié)構(gòu)，減少冗余晶體管。3.濾波器的類(lèi)型及其應(yīng)用：-低通濾波器：允許低頻信號(hào)通過(guò)，抑制高頻信號(hào)，用于音頻處理。-高通濾波器：允許高頻信號(hào)通過(guò)，抑制低頻信號(hào)，用于圖像處理。-帶通濾波器：允許特定頻率范圍的信號(hào)通過(guò)，用于通信系統(tǒng)。-帶阻濾波器：抑制特定頻率范圍的信號(hào)，用于噪聲消除。---###五、應(yīng)用題（共2題，每題9分，總分18分）1.某放大電路的傳遞函數(shù)為\(H(s)=\frac{100s}{s^2+10s+100}\)，求其單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值。2.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的CMOS反相器電路，要求輸入高電平為5V，輸入低電平為0.5V，輸出高電平為4.5V，輸出低電平為0.1V。參考答案：1.單位階躍響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值：傳遞函數(shù)的穩(wěn)態(tài)增益為直流增益，即當(dāng)\(s=0\)時(shí)：\(H(0)=\frac{100\cdot0}{0^2+10\cdot0+100}=1\)因此，穩(wěn)態(tài)值為1。2.CMOS反相器電路設(shè)計(jì)：-輸入級(jí)：使用NMOS管和PMOS管并聯(lián)，NMOS管連接輸入和地，PMOS管連接輸入和電源（VDD）。-輸出級(jí)：輸出端通過(guò)上拉電阻連接到VDD，下拉電阻連接到地。-參數(shù)設(shè)置：-NMOS管和PMOS管的寬長(zhǎng)比（W/L）需根據(jù)電流需求調(diào)整。-上拉電阻阻值應(yīng)足夠大以避免功耗，但需保證輸出高電平穩(wěn)定。---標(biāo)準(zhǔn)答案及解析###一、單選題解析1.B：源電壓增益為\(A_v=A_o\cdot\frac{R_i}{R_i+R_s}\)，其中\(zhòng)(R_s\)為信號(hào)源內(nèi)阻，若忽略則增益為放大電路的輸出增益的一半。2.B：TTL反相器的典型傳輸延遲為1ns。3.A：傳遞函數(shù)的零點(diǎn)位于分子多項(xiàng)式的根，即\(s=0\)。4.C：CMOS電路的電源電壓差通常為1.5V（如CMOS4000系列為3V）。5.A：3dB頻率對(duì)應(yīng)的增益為0.707倍。6.C：奈奎斯特采樣定理要求采樣頻率至少為信號(hào)最高頻率的2倍。7.D：真值表符合異或門(mén)邏輯。8.D：理想運(yùn)放滿足無(wú)限增益、無(wú)限輸入電阻、零輸出電阻等條件。9.A：靜態(tài)特性曲線的斜率主要受正向壓降影響。10.A：LUT用于實(shí)現(xiàn)邏輯門(mén)功能。###二、填空題解析1.電壓增益；dB2.5；1.8；53.截止；0.7074.高電平；低電平；高阻態(tài)5.差模輸入電壓6.2f_s≥f_max7.互補(bǔ)8.噪聲抑制能力；dB9.頻譜10.Field-ProgrammableGateArray；查找表###三、判斷題解析1.√：輸入電阻越大，信號(hào)源影響越小。2.×：CMOS功耗更低。3.√：通帶指增益較高的頻率范圍。4.×：三態(tài)門(mén)輸出高阻態(tài)。5.√：高開(kāi)環(huán)增益可提高精度。6.√：適用于帶限信號(hào)。7.√：高阻抗易受噪聲影響。8.×：帶寬與增益非線性關(guān)系。9.√：異或門(mén)可實(shí)現(xiàn)全加器。10.√：FPGA可重新編程。###四、簡(jiǎn)答題解析1.放大電路性能指標(biāo)：增益（信號(hào)放大倍數(shù)）、帶寬（有效頻率范圍）、輸入/輸出電阻（影響負(fù)載和信號(hào)源）。2.靜