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《半導體物理》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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、在集成電路設計中，以下哪種工藝技術能夠顯著減小芯片的尺寸并提高性能？（）A.互補金屬氧化物半導體（CMOS）工藝B.雙極型晶體管（BJT）工藝C.砷化鎵（GaAs）工藝D.鍺硅（SiGe）工藝2、在信號與系統中，連續時間系統的沖激響應和階躍響應具有重要的意義。如果已知一個系統的沖激響應，如何通過數學運算得到其階躍響應？（）A.對沖激響應進行積分B.對沖激響應進行微分C.對沖激響應進行傅里葉變換D.對沖激響應進行拉普拉斯變換3、在數字信號處理中，以下哪種算法常用于快速計算離散傅里葉變換（DFT）？（）A.直接計算法B.基2-FFT算法C.基4-FFT算法D.以上都是4、在計算機網絡中，IP地址是標識網絡節點的重要參數。IPv4地址由32位二進制數組成，以下哪個是合法的IPv4地址：（）A.192.168.256.1B.202.96.69.36C.10.255.255.255.255D.127.0.0.1.05、在半導體器件中，MOSFET（金屬氧化物半導體場效應管）的閾值電壓與？（）A.溝道長度B.柵極電壓C.襯底摻雜濃度D.源極和漏極電壓6、在電子電路設計中，電感也是一種常用的元件。電感的主要作用有濾波、儲能、諧振等。如果一個電路需要對低頻信號進行濾波，應該選用哪種類型的電感呢？（）A.空心電感B.磁芯電感C.貼片電感D.色環電感7、在電子電路設計中，為了降低電源噪聲對電路的影響，通常會采用以下哪種措施？（）A.增加電源濾波電容B.提高電源電壓C.減少電路中的電阻D.增加電路中的電感8、在數字音頻處理中，采樣頻率是一個關鍵參數。根據奈奎斯特采樣定理，為了無失真地恢復原始信號，采樣頻率至少應為信號最高頻率的：（）A.一倍B.兩倍C.四倍D.八倍9、在信號與系統中，關于連續時間系統和離散時間系統的特性，以下描述哪個是不正確的？（）A.連續時間系統的數學模型通常用微分方程描述，離散時間系統則用差分方程描述B.連續時間系統和離散時間系統在時域和頻域的分析方法有很多相似之處，但也存在一些差異C.連續時間系統的沖激響應是連續的，離散時間系統的單位脈沖響應是離散的D.連續時間系統和離散時間系統的穩定性判斷方法完全相同10、在電子信息工程中，以下哪種技術常用于提高圖像的分辨率和清晰度？（）A.圖像增強B.圖像壓縮C.圖像分割D.圖像超分辨率重建11、在集成電路的可靠性設計中，冗余技術是常用的方法之一。以下哪種冗余技術可以提高系統的可靠性：（）A.硬件冗余B.時間冗余C.信息冗余D.以上都是12、在半導體物理中，對于一個N型半導體，若施主雜質濃度增加，其電導率將會如何變化？（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小13、在數字電子技術中，存儲器是一種重要的存儲設備。存儲器可以分為隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。以下關于存儲器的說法中，錯誤的是？（）A.RAM可以隨機讀寫數據，斷電后數據會丟失B.ROM只能讀取數據，不能寫入數據，斷電后數據不會丟失C.RAM和ROM的存儲容量都是固定的，不能擴展D.可以使用閃存（FlashMemory）作為一種可擦寫的非易失性存儲器14、對于集成電路設計，以下關于CMOS工藝的特點，哪一項描述是不正確的？（）A.CMOS工藝具有低功耗、高集成度和良好的噪聲性能等優點B.CMOS電路的靜態功耗幾乎為零，但動態功耗會隨著工作頻率的增加而顯著增大C.CMOS工藝中，NMOS管和PMOS管的閾值電壓對電路性能影響較小，可以忽略不計D.在CMOS工藝中，通過合理的版圖設計可以減小寄生電容和電阻，提高電路性能15、在通信系統中，香農定理指出在有噪聲的信道中，最大數據傳輸速率與信道帶寬、信噪比之間存在一定關系。當信道帶寬為10MHz，信噪比為30dB時，根據香農定理，該信道的最大數據傳輸速率約為：（）A.10MbpsB.30MbpsC.50MbpsD.100Mbps16、在電子電路設計中，以下哪種設計方法能夠提高設計效率和可重用性？（）A.自底向上設計B.自頂向下設計C.模塊化設計D.以上都是17、在傳感器技術中，熱電偶是一種常用的溫度傳感器。以下關于熱電偶測溫原理的描述，哪一項是正確的？（）A.基于熱電效應，將溫度轉化為電阻的變化B.基于熱脹冷縮原理，將溫度轉化為長度的變化C.基于熱電效應，將溫度轉化為電勢差的變化D.基于熱敏電阻特性，將溫度轉化為電流的變化18、在數字通信系統中，以下哪種差錯控制編碼方式具有較強的糾錯能力但編碼效率相對較低？（）A.循環冗余校驗（CRC）碼B.海明碼C.卷積碼D.里德-所羅門（RS）碼19、在集成電路設計中，CMOS工藝具有諸多優點。以下關于CMOS工藝的描述，哪一項是錯誤的？（）A.功耗低B.集成度高C.速度快D.噪聲容限小20、在集成電路測試中，以下哪種測試方法可以檢測芯片的邏輯功能是否正常？（）A.直流參數測試B.交流參數測試C.功能測試D.可靠性測試21、在通信系統的調制方式中，QAM（正交幅度調制）是一種頻譜利用率較高的調制方式。16QAM每個符號可以攜帶多少比特的信息？（）A.2B.4C.8D.1622、在半導體器件中，場效應管（FET）是一種重要的器件。增強型MOSFET在柵源電壓為零時：（）A.導通B.截止C.處于放大狀態D.處于飽和狀態23、對于一個通信信道，若其帶寬有限，以下哪種信號傳輸方式可以提高信道的利用率？（）A.基帶傳輸B.頻帶傳輸C.串行傳輸D.并行傳輸24、在數字信號處理中，以下哪種方法常用于去除噪聲并保留信號的主要特征？（）A.傅里葉變換B.小波變換C.拉普拉斯變換D.希爾伯特變換25、在電子信息工程中，電磁兼容（EMC）是一個重要的問題。EMC的目的是什么呢？是確保電子設備在電磁環境中能夠正常工作，不會對其他設備產生干擾。以下關于EMC的說法中，錯誤的是？（）A.EMC包括電磁干擾（EMI）和電磁抗擾度（EMS）兩個方面B.EMC可以通過屏蔽、濾波、接地等方法來實現C.EMC只需要在電子設備的設計階段考慮，生產和使用階段不需要考慮D.EMC對于現代電子設備的可靠性和安全性至關重要26、在數字電路中，計數器是一種常見的時序邏輯電路。以下關于計數器的分類，哪一項是錯誤的？（）A.同步計數器和異步計數器B.加法計數器和減法計數器C.二進制計數器和十進制計數器D.環形計數器和扭環形計數器27、在通信系統的編碼中，Huffman編碼是一種無損壓縮編碼方法。其編碼的依據是：（）A.字符出現的頻率B.字符的ASCII碼值C.字符的二進制編碼D.字符的幾何形狀28、對于數字濾波器的性能指標，以下哪個參數描述了濾波器對通帶和阻帶信號的衰減程度？（）A.截止頻率B.通帶波紋C.阻帶衰減D.過渡帶寬29、對于一個濾波器，若要使其通帶波紋較小，以下哪種濾波器可能更合適？（）A.巴特沃斯濾波器B.切比雪夫濾波器C.橢圓濾波器D.貝塞爾濾波器30、在電子測量儀器中，頻譜分析儀用于分析信號的頻譜特性。以下關于頻譜分析儀分辨率帶寬的描述，正確的是：（）A.分辨率帶寬越大，頻率分辨率越高B.分辨率帶寬越大，能檢測到的信號幅度越大C.分辨率帶寬越小，測量速度越快D.分辨率帶寬越小，頻率分辨率越高二、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個5V轉3.3V的LDO線性穩壓器，輸出電流不小于200mA，給出電路原理圖和性能分析。2、（本題5分）使用單片機設計一個智能血壓計，能夠準確測量血壓值，并將數據存儲和傳輸。3、（本題5分）基于通信協議設計一個網絡通信接口，實現數據的可靠傳輸和錯誤檢測，說明協議的選擇和實現過程。4、（本題5分）設計一個光纖通信系統中的光發射機和接收機，確定合適的光源和探測器，計算系統的傳輸距離和帶寬。5、（本題5分）根據數字信號處理理論，設計一個視頻壓縮編碼的硬件加速模塊，提高視頻處理速度。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析數字電路中的組合邏輯電路和時序邏輯電路的區別和聯系，并舉例說明。2、（本題5分）闡述在電子電路設計中降低電源噪聲影響的方法，如增加濾波電容的原理和作用。3、（本題5分）請具體論述在通信原理中，調制和解調的基本概念和常見方式（如幅度調制、頻率調制、相位調制），并分析其性能。4、（本題5分）解釋在數字信號處理中，如何通過數字濾波器去除噪聲，并分析不同類型濾波器的適用情