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1[철도신호기사 필기] 13년 1회차
전달함수 G(s)=1s(s+10)G(s)=\dfrac{1}{s(s+10)} 에 w=0.1 인 정현파 입력을 주었을 때 보드선도의 이득은?
1
-40[dB]
2
-20[dB]
3
0[dB]
4
20[dB]
해설

ω=0.1[rad/s]에서 보드선도의 이득은 0[dB]이다.

전달함수 G(s)=1s(s+10)G(s)=\dfrac{1}{s(s+10)} 에 s=jω=j0.1s=j\omega=j0.1 을 대입하면
∣G(j0.1)∣=10.1×0.12+102|G(j0.1)|=\dfrac{1}{0.1\times\sqrt{0.1^2+10^2}}

0.12+102≈10\sqrt{0.1^2+10^2}\approx 10 이므로 ∣G(j0.1)∣≈10.1×10=1|G(j0.1)|\approx\dfrac{1}{0.1\times 10}=1
이득 g=20log⁡10∣G(j0.1)∣=20log⁡101=0 [dB]g=20\log_{10}|G(j0.1)|=20\log_{10}1=0\,[\mathrm{dB}]

절점주파수 ω=10보다 훨씬 낮은 저주파 영역에서는 G(jω)≈110 jωG(j\omega)\approx\dfrac{1}{10\,j\omega} 로 근사되어 -20[dB/dec] 기울기를 갖는데, 그 직선이 마침 ω=0.1에서 크기 1, 곧 0[dB]를 지난다는 뜻이다.

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