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1[철도신호기사 필기] 09년 1회차

주파수 전달함수 G(jω)=1j100ωG(j\omega) = \dfrac{1}{j100\omega} 인 제어계에서 ω = 0.1 [rad/s] 일 때의 이득[dB]과 위상차는?

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

이득은 -20[dB], 위상차는 -90°이다.

G(jω)=1j100ωG(j\omega) = \dfrac{1}{j100\omega}에 ω=0.1\omega = 0.1을 대입하면 G(j0.1)=1j (100×0.1)=1j10G(j0.1) = \dfrac{1}{j\,(100 \times 0.1)} = \dfrac{1}{j10}이다.

크기는 ∣G∣=110=0.1|G| = \dfrac{1}{10} = 0.1이므로 이득은 g=20log⁡100.1=−20 [dB]g = 20\log_{10} 0.1 = -20\,[\mathrm{dB}]가 된다.

분모가 순허수 j10j10이므로 위상은 ∠G=−90∘\angle G = -90^{\circ}이다. 1jω\dfrac{1}{j\omega} 꼴의 적분요소는 주파수와 무관하게 위상이 항상 -90°로 고정되고, 이득만 -20[dB/dec] 기울기로 떨어진다.

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