中職電子技術(shù)及應(yīng)用課程期末考試試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.在NPN型晶體管共射放大電路中，若靜態(tài)工作點(diǎn)偏高，首先出現(xiàn)的失真是A.飽和失真??B.截止失真??C.交越失真??D.頻率失真答案：A解析：靜態(tài)工作點(diǎn)偏高意味著集電極電流過大，晶體管進(jìn)入飽和區(qū)，輸出波形下半周被削頂，屬于飽和失真。2.某橋式整流電容濾波電路，變壓器次級(jí)電壓有效值為12V，空載直流輸出電壓約為A.10.8V??B.13.5V??C.16.9V??D.24V答案：C解析：空載時(shí)電容充電至峰值，12V×√2≈16.9V。3.在555定時(shí)器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)電路中，若外接電阻R=10kΩ，電容C=100nF，則輸出脈沖寬度約為A.0.69ms??B.1.1ms??C.2.2ms??D.6.9ms答案：B解析：T=1.1RC=1.1×10×103×100×10??=1.1×10?3s=1.1ms。4.下列關(guān)于CMOS門電路的描述，正確的是A.輸入端懸空相當(dāng)于低電平??B.靜態(tài)功耗遠(yuǎn)高于TTL??C.輸出高電平接近VDD??D.速度一定優(yōu)于TTL答案：C解析：CMOS輸出高電平可上拉到VDD，且靜態(tài)功耗極低，輸入不可懸空，速度與工藝有關(guān)，不一定優(yōu)于TTL。5.用8位ADC對(duì)0~5V信號(hào)采樣，其量化間隔為A.5mV??B.10mV??C.19.5mV??D.39mV答案：C解析：5V/2?=5/256≈19.5mV。6.某運(yùn)放組成的反相放大器，R1=1kΩ，Rf=22kΩ，輸入直流電壓為0.1V，則輸出失調(diào)電壓溫漂為首要誤差來源時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇A.高增益帶寬積型??B.高輸入阻抗型??C.低失調(diào)漂移型??D.高壓擺率型答案：C解析：直流精度應(yīng)用首要關(guān)注失調(diào)電壓及其溫漂。7.在I2C總線中，執(zhí)行“重復(fù)起始條件”的作用是A.釋放總線??B.改變主從角色而不釋放總線??C.提高時(shí)鐘速度??D.降低功耗答案：B解析：重復(fù)起始條件可在不釋放總線的情況下切換讀寫方向，實(shí)現(xiàn)復(fù)合傳輸。8.某單片機(jī)定時(shí)器工作在8位自動(dòng)重裝模式，時(shí)鐘1MHz，預(yù)分頻1:64，要產(chǎn)生1kHz方波，自動(dòng)重裝值應(yīng)設(shè)為A.249??B.250??C.255??D.256答案：B解析：計(jì)數(shù)頻率=1MHz/64=15.625kHz；半周期=15.625/2=7.8125kHz；計(jì)數(shù)值=15.625/1/2?1=250?1=249，但自動(dòng)重裝需250個(gè)時(shí)鐘，故寫入250。9.下列元件中，屬于主動(dòng)器件的是A.熱敏電阻??B.光電二極管??C.可控硅??D.電解電容答案：C解析：可控硅可用門極信號(hào)控制導(dǎo)通，具備放大或開關(guān)功能，屬主動(dòng)器件。10.在開關(guān)電源中，提高頻率的主要目的是A.降低EMI??B.增大輸出紋波??C.減小磁性元件體積??D.提高占空比答案：C解析：頻率升高，每周期儲(chǔ)能減少，可縮小電感變壓器體積。二、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）11.穩(wěn)壓二極管在反向擊穿區(qū)工作時(shí)，動(dòng)態(tài)電阻越大穩(wěn)壓性能越好。答案：×解析：動(dòng)態(tài)電阻越小，電壓隨電流變化越小，穩(wěn)壓性能越好。12.共模抑制比KCMR越大，運(yùn)放對(duì)共模信號(hào)的抑制能力越強(qiáng)。答案：√13.在KeilC中，sbit關(guān)鍵字可定義片內(nèi)RAM位尋址區(qū)的任意位。答案：√14.使用示波器探頭×10檔時(shí)，示波器輸入電容減小為原來的1/10。答案：×解析：×10檔通過9MΩ串聯(lián)電阻分壓，輸入電容約為探頭電容與示波器電容串聯(lián)，減小但非1/10。15.三相六步無刷直流電機(jī)，任意時(shí)刻只有兩相通電，第三相懸空。答案：√16.在PCB設(shè)計(jì)中，20H原則是指電源層邊緣比地層縮進(jìn)20mil，可減小邊緣輻射。答案：√17.當(dāng)LC諧振回路Q值越高，其通頻帶越寬。答案：×解析：Q值越高，通頻帶越窄。18.紅外遙控常用38kHz載波，是因?yàn)樵擃l率避開了日光燈諧波干擾。答案：√19.在AltiumDesigner中，Room功能用于定義元件布局區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)模塊化布局。答案：√20.使用萬用表二極管檔測(cè)量LED，正向壓降顯示1.8V，說明該LED為紅外發(fā)光管。答案：×解析：紅外LED正向壓降約1.2~1.5V，1.8V更接近普通紅色LED。三、填空題（每空2分，共20分）21.某運(yùn)放增益帶寬積為3MHz，閉環(huán)增益為30倍，則其?3dB帶寬為______kHz。答案：100解析：GBW=3MHz，帶寬=3MHz/30=100kHz。22.在STM32中，若APB1總線頻率為36MHz，定時(shí)器2時(shí)鐘倍頻至72MHz，要產(chǎn)生1ms中斷，預(yù)分頻設(shè)為71，則自動(dòng)重裝值應(yīng)為______。答案：999解析：計(jì)數(shù)頻率=72MHz/(71+1)=1MHz；1ms需1000個(gè)時(shí)鐘，重裝值=1000?1=999。23.某ClassD功放采用BD調(diào)制，開關(guān)頻率為400kHz，LC低通濾波器截止頻率通常設(shè)計(jì)為______kHz左右。答案：40解析：截止頻率取開關(guān)頻率1/10，可有效濾除載波而保留音頻。24.用四位共陰數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描，段碼限流電阻接在______（段/位）端更省電。答案：位解析：位選通電流分散，段端電阻接位端可省總電流。25.在IIR數(shù)字濾波器中，極點(diǎn)靠近單位圓會(huì)導(dǎo)致______增大。答案：振鈴/過沖解析：極點(diǎn)越靠近單位圓，階躍響應(yīng)振鈴越明顯。26.某貼片電阻標(biāo)識(shí)“1002”，其阻值為______Ω。答案：10k解析：1002=100×102=10kΩ。27.利用霍爾傳感器測(cè)轉(zhuǎn)速，若齒輪60齒，測(cè)得脈沖頻率為300Hz，則轉(zhuǎn)速為______r/min。答案：300解析：每轉(zhuǎn)60脈沖，300Hz對(duì)應(yīng)5r/s，即300r/min。28.在CAN總線中，標(biāo)識(shí)符越小，報(bào)文優(yōu)先級(jí)越______。答案：高解析：CAN采用逐位仲裁，標(biāo)識(shí)符數(shù)值越小，優(yōu)先級(jí)越高。29.某N-MOSFET導(dǎo)通電阻RDS(on)=8mΩ，漏極電流10A，導(dǎo)通損耗為______W。答案：0.8解析：P=I2R=102×0.008=0.8W。30.在Python中，使用NumPy生成一個(gè)包含0~2π的256點(diǎn)數(shù)組，語句為np.linspace(0,2*np.pi,______)。答案：256四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共24分）31.簡(jiǎn)述開關(guān)電源中“斜率補(bǔ)償”的作用及實(shí)現(xiàn)方法。答案：作用：防止占空比大于50%時(shí)電流模式控制出現(xiàn)次諧波振蕩，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。實(shí)現(xiàn)：在電流檢測(cè)信號(hào)上疊加一個(gè)與開關(guān)周期同步的鋸齒波，或通過采樣電阻與內(nèi)部振蕩器耦合，使電流比較器輸入隨占空比增加而線性上升，破壞振蕩條件。32.說明如何利用STM32的輸入捕獲功能測(cè)量脈沖寬度，并給出關(guān)鍵寄存器配置步驟。答案：步驟：1.使能TIMx時(shí)鐘，配置GPIO為復(fù)用輸入；2.設(shè)置TIMx_PSC預(yù)分頻，計(jì)數(shù)頻率滿足精度；3.選擇通道x為輸入捕獲模式，映射到TIx；4.設(shè)置觸發(fā)邊沿（上升/下降）；5.使能捕獲中斷，在CCxIE位置1；6.首次中斷讀取CCRx存為t1，改變邊沿檢測(cè)；7.第二次中斷讀取CCRx存為t2，寬度Δt=(t2?t1)/f計(jì)數(shù)；8.清除中斷標(biāo)志，循環(huán)測(cè)量。關(guān)鍵寄存器：TIMx_CCMRx、TIMx_CCER、TIMx_DIER、TIMx_CCRx。33.某PCB出現(xiàn)89MHz時(shí)鐘輻射超標(biāo)，請(qǐng)給出五種低成本整改措施并說明原理。答案：1.在時(shí)鐘源串聯(lián)22Ω阻尼電阻，減緩上升沿，降低高次諧波能量；2.將時(shí)鐘線改為內(nèi)層走線，上下鄰層完整參考地，減小環(huán)路面積；3.在負(fù)載端加33pF對(duì)地電容，形成低通，濾除>100MHz分量；4.在連接器出口加鐵氧體磁珠600Ω@100MHz，抑制共模電流；5.優(yōu)化地過孔，每厘米增加一對(duì)地過孔，降低回流路徑阻抗，減少邊緣輻射。五、計(jì)算題（共26分）34.（10分）圖示為運(yùn)放組成的恒流源電路，運(yùn)放理想，電源±15V，R1=1kΩ，RL為0~100Ω可變負(fù)載，要求負(fù)載電流恒為10mA。1.計(jì)算參考電壓Vref；2.當(dāng)RL=100Ω時(shí)，運(yùn)放輸出端電壓Vo為多少；3.若運(yùn)放最大輸出電流為20mA，驗(yàn)證能否滿足要求。答案：1.I=10mA，R1=1kΩ，Vref=I×R1=10V；2.Vo=I×(R1+RL)=10mA×1.1kΩ=11V；3.運(yùn)放輸出電流即負(fù)載電流10mA<20mA，滿足。35.（8分）某RC正弦振蕩器如圖，R=10kΩ，C=15nF，求振蕩頻率f0；若需振幅穩(wěn)定，熱敏電阻應(yīng)選正溫度系數(shù)還是負(fù)溫度系數(shù)？說明理由。答案：f0=1/(2πRC)=1/(2π×10×103×15×10??)≈1.06kHz；應(yīng)選負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻：振幅增大→電流增大→熱敏電阻溫度升高→阻值減小→負(fù)反饋增強(qiáng)→增益下降，自動(dòng)穩(wěn)幅。36.（8分）設(shè)計(jì)一個(gè)用NPN達(dá)林頓驅(qū)動(dòng)繼電器的電路，繼電器線圈12V/100mA，單片機(jī)IO高電平3.3V，最大輸出4mA，計(jì)算基極限流電阻，并畫出完整原理圖（文字描述）。答案：達(dá)林頓β≈1000，需Ib=100mA/1000=0.1mA；取過驅(qū)動(dòng)系數(shù)5，則Ib=0.5mA；VBE≈1.4V，電阻R=(3.3?1.4)/0.5mA≈3.8kΩ，取標(biāo)準(zhǔn)3.9kΩ；電路描述：3.3VIO→3.9kΩ→達(dá)林頓基極，發(fā)射極接地，集電極接繼電器線圈到12V，線圈并聯(lián)續(xù)流二極管1N4148，繼電器另一端接12V。六、綜合應(yīng)用題（共30分）37.（30分）基于STM32F103C8T6設(shè)計(jì)一個(gè)“智能溫控風(fēng)扇”系統(tǒng)，要求：1.使用NTC熱敏電阻測(cè)溫，0~100°C對(duì)應(yīng)ADC值0~4095；2.溫度>30°C啟動(dòng)風(fēng)扇，占空比30%；>60°C占空比70%；>80°C全速；3.通過OLED顯示溫度與占空比；4.用串口發(fā)送“T:xx.xC,D:xx%”格式數(shù)據(jù)，波特率115200；5.具有過溫報(bào)警功能，溫度>90°C蜂鳴器響，LED閃爍。請(qǐng)完成：（1）硬件連接表（MCU引腳→外設(shè)，注明復(fù)用功能）；（2）軟件流程圖（文字描述）；（3）給出溫度計(jì)算與PWM占空比映射公式；（4）串口中斷發(fā)送程序片段（寄存器版，注釋清晰）；（5）若NTC為10kΩ@25°C，β=3950，分壓電阻10kΩ上拉到3.3V，計(jì)算30°C時(shí)ADC理論值。答案：（1）硬件連接：PA0→NTC分壓點(diǎn)→ADC1_IN0；PA8→TIM1_CH1→PWM→MOSFET柵極；PB6→I2C1_SCL→OLEDSCL；PB7→I2C1_SDA→OLEDSDA；PA9→USART1_TX→串口；PB12→GPIO→蜂鳴器；PB13→GPIO→LED。（2）流程：系統(tǒng)時(shí)鐘→ADC1初始化→TIM1PWM1kHz→I2C初始化→OLED清屏→USART1初始化→循環(huán)：ADC采樣→查表/公式得溫度→根據(jù)溫度設(shè)占空比→OLED刷新→串口發(fā)送→判過溫→報(bào)警。（3）溫度計(jì)算：Rntc=Rref×exp(β×(1/T?1/Tref))，T單位K；ADC=Vntc/3.3×4095；占空比：T≤30°C→0%；30~60°C→線性30%~70%；60~80°C→線性70%~100%；>80°C→100%。（4）串口發(fā)送片段：```cvoidUSART1_IRQHandler(void){if(USART1->SR&USART_SR_TXE){s