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그림의 스펙트럼을 가지는 시간함수 \mathbf{v} ( t )는? (… | [국회직 9급 전기이론] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[국회직 9급 전기이론] 21년 1회차
그림의 스펙트럼을 가지는 시간함수 v(t)\mathbf{v} ( t )는? (단, δ(f)\mathbf{\delta ( f )}는 임펄스함수이고, wo=2pifo\mathbf{w_{o} = 2 pif_{o}}이다)
문제 이미지
1
12vo(eωot+eωot)\frac{1}{2} v_{o} ( e^{\omega_{o} t} + e^{\omega_{o} t} )
2
voeωotv_{o} e^{\omega_{o} t}
3
vosin⁡ωotv_{o} \sin \omega_{o} t
4
vocos⁡ωotv_{o} \cos \omega_{o} t
5
12vo(ejωot−e−jωot)\frac{1}{2} v_{o} ( e^{j \omega_{o} t} - e^{- j \omega_{o} t} )
해설

이 스펙트럼을 가지는 시간함수는 vocos⁡ωotv_o\cos\omega_o t이다.

스펙트럼이 ±fo\pm f_o에 대칭인 실수 임펄스이면 시간함수는 코사인이다. 각 임펄스의 크기가 vo2\dfrac{v_o}{2}이므로 역변환은 다음과 같다.
v(t)=vo2ejωot+vo2e−jωotv(t)=\dfrac{v_o}{2}e^{j\omega_o t}+\dfrac{v_o}{2}e^{-j\omega_o t}

오일러 공식을 쓰면 두 항의 합은 코사인이 된다.
v(t)=vocos⁡ωotv(t)=v_o\cos\omega_o t

  • 12vo(eωot+eωot)\dfrac{1}{2}v_o(e^{\omega_o t}+e^{\omega_o t}): 표기된 지수에 jj가 없어 진동이 아닌 실지수 함수이므로 선스펙트럼이 되지 않는다.
  • voeωotv_o e^{\omega_o t}: 시간에 따라 증가하는 실지수 함수로, 두 임펄스의 스펙트럼이 아니다.
  • vosin⁡ωotv_o\sin\omega_o t: 스펙트럼이 순허수이고 ±fo\pm f_o에서 부호가 서로 반대이다.
  • 12vo(ejωot−e−jωot)\dfrac{1}{2}v_o(e^{j\omega_o t}-e^{-j\omega_o t}): 두 임펄스의 부호가 반대여야 하므로 그림과 맞지 않는다.

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