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1[철도신호기사 필기] 13년 1회차
그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용될 수 있는가? (단, 1<R1C 인 경우로 한다.)
문제 이미지
1
지연 보상기
2
지진상 보상기
3
지상 보상기
4
진상 보상기
해설

입력측에 R1과 C1의 병렬 조합이 직렬로 오고 출력측에 R2가 병렬로 놓인 이 회로망은 진상(위상 앞섬) 보상기로 쓰인다.

R1∥C1의 임피던스는 Z1(s)=R11+R1C1sZ_1(s)=\dfrac{R_1}{1+R_1C_1s} 이므로 전달함수는 eoei=R2R2+Z1(s)=R2(1+R1C1s)R1+R2+R1R2C1s\dfrac{e_o}{e_i}=\dfrac{R_2}{R_2+Z_1(s)}=\dfrac{R_2(1+R_1C_1s)}{R_1+R_2+R_1R_2C_1s} 가 된다.

여기서 영점은 s=−1R1C1s=-\dfrac{1}{R_1C_1}, 극점은 s=−R1+R2R1R2C1s=-\dfrac{R_1+R_2}{R_1R_2C_1} 이다.
극점의 크기가 영점보다 커서 영점이 극점보다 원점에 가까우므로 출력 위상이 입력보다 앞서고, 이는 위상여유를 키워 속응성을 개선하는 진상 보상 특성이다.

반대로 R∥C가 되먹임(출력)쪽에 놓여 극점이 원점에 더 가까우면 위상이 뒤지는 지상 보상기가 되고, 두 특성을 직렬로 이으면 지·진상 보상기가 된다.

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