2018年宁波大学考博试题3810数字集成电路设计基础(A卷)
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一、填空题1.(10001001.01)2=( 137.25)10=(000100110111.00100101 )8421BCD 。
2.(C5)16 ,(188)10, (10111100)2中最大数为_(C5)16_,最小数为(188)10, (10111100)2。
3.(10001011.011)2=(213.3)8=(8B.6)16。
4. 二进制数+1100110的原码为01100110,反码为01100110,补码为01100110。
5. 逻辑函数L =A B̅C +A +B +C = 1 。
6.写出下面逻辑电路图的逻辑表达式 Z =A⨁B +C 。
7.逻辑函数D C B A F ++=的反函数F = AB̅(C +D ̅) 。
8. 主从型RS 触发器也称为 脉冲 RS 触发器,其特性方程 Q n+1= S+R ̅Q n 。
9.某计数器状态转换图如图1,该电路为__5_进制计数器,容量为 5 。
10.若要对70个编码对象进行编码,则至少需要 7 位二进制代码编码。
11.74LS138是3线—8线译码器,译码为输出低电平有效,若输入为A 2A 1A 0=110时,输出01234567Y Y Y Y Y Y Y Y 应为 10111111 。
12.一个8选1的多路选择器(数据选择器),应具有 3 个地址输入端。
13. 一个16选一的数据选择器,其地址输入(选择控制输入)端的个数是 4 。
14.有一个左移移位寄存器,当预先置入1011后,其串行输入固定接0,在4个移位脉冲CP 作用下,四位数据的移位过程是 1011-0110-1100-1000-0000 。
15. 有一个4位的D/A 转换器,设它的满刻度输出电压为10V ,当输入数字量为1101时,输出电压为 8.125V 。
二、计算题1.用二进制补码计算下列各式: (1)11101-11011 (2)-0011-10012.用卡诺图化简下列逻辑函数为最简与—或表达式: (1){Z =AB A B C A B C +••+••BC =0(2)Y (A,B,C,D )=∑m(1,3,8,9,10,11,14,15)(1)解:真值表 卡诺图化简A B C Z0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 × 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 ×表达式: Z=C B A B A ++ (2)解:3.下图电路中,G 1和G 2为OC 与非门,输出为线与结构。
(答案必须写在考点提供的答题纸上) A. 3 B. 2(答案必须写在考点提供的答题纸上)(答案必须写在考点提供的答题纸上)考试科目:半导体器件科目代码:2604适用专业:微纳信息系统一、单项选择题:本大题共5小题,每小题5分,共25分。
在每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填在题前的括号内。
错选、多选或未选均不得分。
()1.在半导体太阳能电池中,关于暗电流说法正确的是A.没有光照时电流B.由外加偏压产生C.其方向与光电流方向相同D.由光生电压降落在势垒区而产生()D正常工作时,其MOS单元半导体表面所处状态是A.强反型B.多子积累C.深耗尽D.多子耗尽()3.在以下复合跃迁中,非辐射复合跃迁是A.带间复合B.激子复合C.俄歇复合D.不存在()4.与LED量子效率有关的因素有A.结两侧参杂浓度B.结深C.表面反射D.以上都有关()5.太阳能电池工作时,对应P-N结内部处于:A.正偏电压B.反偏电压C.没有电压D.耗尽第1页共2页考试科目:半导体器件科目代码:2604适用专业:微纳信息系统二问答题(共35分)1.采用载流子扩散与漂移的观点分析PN结的单向导电性。
(10分)2.试述NPN双极型晶体管的四种工作模式。
(15分)3.试述金属-半导体接触:肖特基接触与欧姆接触的各自特点。
(10分)三.计算与推导(共40分)1.计算一硅p-n结在300K时的内建电势,其N A=1018cm-3和N D=1015cm-3.(10分)2.一理想晶体管其发射效率为0.999,集基极漏电流为10μA,假设I B=0,请算出由空穴所形成的放大模式发射极电流。
(15分)3.简述评估太阳能电池器件性能的四个基本参数,那些因素会影响太阳能电池器件性能(15分)第2页共2页考试科目:半导体器件科目代码:2604适用专业:微纳信息系统第1页共2页一、判断题(共20分,每题1分)1.()半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。
科目代码: 3810 科目名称:数字集成电路设计基础
VDD
GND IN1
IN2
IN3
IN4
OUT
科目代码: 3810 科目名称:数字集成电路设计基础
科目代码: 3810 科目名称:数字集成电路设计基础
5.说明如图5所示的静态CMOS反相器的总功耗由哪几部分组成,并列出每一项功耗的具体表达式。
(10分)
pmos
nmos
VDD
C L
图5. 静态CMOS反相器
6.分析图6所示的电路,在不同时钟CLK输入下Q0、Q1、Q2与Q3的输出状态,并将状态量
填入表1。
假设各个D触发器的初始输出状态皆为Q=0。
(10分)
图6.D触发器构成的时序逻辑电路
表1.电路输出状态表
CLK的顺
序
输入D1 Q0Q1Q2Q3
0 0 0 0 0 0
1 1
2 0
3 1
4 1
5 0
科目代码: 3810 科目名称:数字集成电路设计基础
7.试用差分串联电压开关逻辑(DCVSL)与互补传输管逻辑(CPL)实现二输入的XOR/NXOR逻
辑门,要求画出其晶体管级电路图。
(10分)
8.在图7所示电路中,已知CMOS集成施密特触发器的电源电压V DD=15V, V T+=10V,V T-=5V,
R=100KΩ, C=10μF。
试画出u c和u0的波形,并求出u0的频率以及占空比。
(10分)
图7. 施密特触发器电路
9.叙述图8所示的单管动态CMOS存储单元读与写的工作原理与工作过程。
(8分)
T C1
C2
图8. 单管动态CMOS存储单元
10.试回答下列问题:(1)在标准CMOS工艺中,NMOS衬底(阱)通常与电路中最低电位相接,
若NMOS衬底(阱)与最高电位相接,会产生什么害处? (4分)(2)MOS管有三种主要漏电流(4分)(3)试分别说明: 在65nm以下工艺,哪两种漏电流起主要作用?(4分)。