모두CBT

다음 회로에서 입력 전압 v1(t)에 대한 출력 전압 v2(t)의 전달… | [철도신호기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 20년 1회차
다음 회로에서 입력 전압 v1(t)에 대한 출력 전압 v2(t)의 전달함수 G(s)는?
문제 이미지
1
2
3
4
해설

직렬 L·C 를 지나 저항 R 양단에서 출력을 뽑는 회로이므로 전달함수는 G(s)=RCsLCs2+RCs+1G(s)=\dfrac{RCs}{LCs^{2}+RCs+1} 이다.

그림은 입력단자에서 인덕턴스 L 과 커패시턴스 C 가 직렬로 이어지고 그 끝단에 저항 R 이 접지 쪽으로 연결된 구조이며, 출력 v2(t)v_2(t) 는 R 양단 전압이다.
루프 임피던스는 Z(s)=sL+1sC+RZ(s)=sL+\dfrac{1}{sC}+R 이고 전압분배로 V2(s)V1(s)=RsL+1sC+R\dfrac{V_2(s)}{V_1(s)}=\dfrac{R}{sL+\frac{1}{sC}+R} 이다.

분자·분모에 sCsC 를 곱해 정리하면 RCsLCs2+RCs+1\dfrac{RCs}{LCs^{2}+RCs+1} 이 된다.

분자가 CsCs 뿐인 식은 출력저항 R 을 곱하지 않은 것이고, 분모를 LCs2−RCs−1LCs^{2}-RCs-1 로 쓴 식은 직렬 임피던스의 합을 뺄셈으로 잘못 놓은 것이다. 수동 RLC 회로의 특성다항식은 모든 계수가 양(+)으로 나온다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.