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1[철도신호기사 필기] 07년 1회차
그림과 같은 회로망은 어떤 보상기로 사용할 수 있는가? (단, 1 < R1C 인 경우로 한다.)
문제 이미지
1
진상보상기
2
지상보상기
3
지진상보상기
4
진지상보상기
해설

영점이 극점보다 낮은 주파수에 놓여 출력 위상이 앞서므로 이 회로망은 진상보상기로 쓸 수 있다.

그림은 저항 R1R_1과 커패시터 CC가 병렬로 묶인 부분이 입력 ei(t)e_i(t) 쪽에 직렬로 놓이고, 출력 eo(t)e_o(t)는 그 뒤에 세로로 달린 R2R_2 양단에서 뽑는 구성이다.

직렬부 임피던스는 Z1=R11+R1CsZ_1=\dfrac{R_1}{1+R_1Cs}이므로
EoEi=R2R2+Z1=R2R1+R2⋅1+R1Cs1+R1R2R1+R2Cs\dfrac{E_o}{E_i}=\dfrac{R_2}{R_2+Z_1}=\dfrac{R_2}{R_1+R_2}\cdot\dfrac{1+R_1Cs}{1+\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}Cs}
영점은 s=−1R1Cs=-\dfrac{1}{R_1C}, 극점은 s=−R1+R2R1R2Cs=-\dfrac{R_1+R_2}{R_1R_2C}이며 극점이 영점보다 원점에서 멀다.

영점이 먼저 작용하면 중간 주파수대에서 위상이 앞서므로 위상 앞섬(lead) 특성이 나타나고, 이는 과도응답의 속응성을 개선하는 데 쓰인다. 반대로 커패시터가 출력 쪽 저항과 직렬이어서 극점이 앞서면 지상보상기가 되고, 진상·지상 요소를 함께 갖춘 구성이라야 지진상(진지상) 보상기가 된다.

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