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그림과 같은 미분요소에 입력으로 단위계단 함수를 사용하면 출력 파형으로… | [철도신호기사 필기] 07년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[철도신호기사 필기] 07년 2회차
그림과 같은 미분요소에 입력으로 단위계단 함수를 사용하면 출력 파형으로 알맞은 것은?
문제 이미지
1
임펄스파형
2
사인파형
3
삼각파형
4
톱니파형
해설

단위계단을 미분하면 그 순간에만 값을 갖는 임펄스가 되므로 출력은 임펄스파형이다.

그림의 블록은 전달함수가 G(s)=KsG(s)=Ks인 미분요소이고, 입력이 단위계단이므로 X(s)=1sX(s)=\dfrac{1}{s}이다.

따라서 Y(s)=Ks⋅1s=KY(s)=Ks\cdot\dfrac{1}{s}=K가 되고,
이를 역라플라스 변환하면 y(t)=K δ(t)y(t)=K\,\delta(t), 즉 t=0에서만 나타나는 임펄스다.

시간영역으로 봐도 계단함수는 t=0에서만 순간적으로 변하므로 그 도함수는 그 순간에만 존재한다. 사인·삼각·톱니파형은 크기가 시간에 따라 연속적으로 변하는 파형이라 미분요소의 계단응답이 될 수 없다.

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