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1[7급 국가직 회로이론] 21년 1회차
어떤 선형시스템의 입력이 x(t)x(t) = e−tu(t)e^{-t}u(t)이고, 출력이 y(t)y(t) =
10e−tcos⁡4t u(t)10e^{-t}\cos4t\,u(t)일 때, 이 시스템의 임펄스응답 h(t)h(t)는? (단,
u(t)u(t)는 단위계단함수이다)
1
10δ(t)−40e−tsin⁡4t u(t)10\delta(t)-40e^{-t}\sin4t\,u(t)
2
10δ(t)−4e−2tcos⁡4t u(t)10\delta(t)-4e^{-2t}\cos4t\,u(t)
3
δ(t)−10e−2tcos⁡4t u(t)\delta(t)-10e^{-2t}\cos4t\,u(t)
4
δ(t)−10e−tsin⁡4t u(t)\delta(t)-10e^{-t}\sin4t\,u(t)
해설

임펄스응답은 H(s)=Y(s)X(s)H(s)=\dfrac{Y(s)}{X(s)}를 역변환해 10δ(t)−40e−tsin⁡4t u(t)10\delta(t)-40e^{-t}\sin4t\,u(t)이다.

X(s)=1s+1X(s)=\dfrac{1}{s+1}, Y(s)=10(s+1)(s+1)2+16Y(s)=\dfrac{10(s+1)}{(s+1)^2+16}
H(s)=10(s+1)2(s+1)2+16=10−160(s+1)2+16H(s)=\dfrac{10(s+1)^2}{(s+1)^2+16}=10-\dfrac{160}{(s+1)^2+16}

160(s+1)2+16=40⋅4(s+1)2+42\dfrac{160}{(s+1)^2+16}=40\cdot\dfrac{4}{(s+1)^2+4^2}이므로 역변환은 40e−tsin⁡4t40e^{-t}\sin4t이고, 상수항 10은 임펄스 10δ(t)10\delta(t)가 된다.

  • 10δ(t)−4e−2tcos⁡4t u(t)10\delta(t)-4e^{-2t}\cos4t\,u(t)는 감쇠 지수가 −1-1이 아니고 사인항도 아니다.
  • δ(t)−10e−2tcos⁡4t u(t)\delta(t)-10e^{-2t}\cos4t\,u(t)도 감쇠 지수와 임펄스 계수가 맞지 않는다.
  • δ(t)−10e−tsin⁡4t u(t)\delta(t)-10e^{-t}\sin4t\,u(t)는 상수항과 사인항 계수가 모두 작게 잡혔다.

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