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주파수 전달함수가 G(j\omega) = \dfrac{1}{j100\o… | [철도신호기사 필기] 19년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 19년 1회차

주파수 전달함수가 G(jω)=1j100ωG(j\omega) = \dfrac{1}{j100\omega} 인 계에서 ω = 0.1 rad/s 때의 이득(dB)과 위상각 θ(deg)는 각각 얼마인가?

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20dB, 90°
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40dB, 90°
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-20dB, -90°
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-40dB, -90°
해설

이득은 −20dB, 위상각은 −90°이다.

주파수 전달함수 G(jω)=1j100ωG(j\omega)=\dfrac{1}{j100\omega} 에 ω = 0.1 rad/s를 대입하면 G(j0.1)=1j100×0.1=1j10G(j0.1)=\dfrac{1}{j100\times 0.1}=\dfrac{1}{j10} 이다.

크기: ∣G∣=110=0.1|G|=\dfrac{1}{10}=0.1
이득: g=20log⁡100.1=−20 dBg=20\log_{10}0.1=-20\,\mathrm{dB}

1j=−j\dfrac{1}{j}=-j 이므로 값이 음의 허수축 위에 놓여 위상각은 −90°가 된다. 이처럼 적분요소는 주파수와 무관하게 위상이 항상 −90°로 일정하고, 이득만 주파수가 10배 오를 때마다 20dB씩 낮아진다.

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