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1[국회직 9급 전자공학개론] 16년 1회차
다음 신호 f(t)f ( t )를 라플라스 변환(Laplace Transform)한 것으로 옳은 것은?
문제 이미지
f(t)f ( t )
tt
1
F(s)=e−ss−e−2ssF ( s ) = \frac{e^{- s}}{s} - \frac{e^{- 2 s}}{s}
2
F(s)=1s+1−1s+2F ( s ) = \frac{1}{s + 1} - \frac{1}{s + 2}
3
F(s)=e−s−e−2sF ( s ) = e^{- s} - e^{- 2 s}
4
F(s)=e−ss+1−e−2ss+2F ( s ) = \frac{e^{- s}}{s + 1} - \frac{e^{- 2 s}}{s + 2}
5
F(s)=1s−1−1s−2F ( s ) = \frac{1}{s - 1} - \frac{1}{s - 2}
해설

주어진 신호는 t=1t=1에서 올라가 t=2t=2에서 내려오는 높이 1의 사각 펄스이므로 변환 결과는 F(s)=e−ss−e−2ssF(s)=\dfrac{e^{-s}}{s}-\dfrac{e^{-2s}}{s}이다.

펄스는 지연된 단위 계단 함수 두 개의 차로 쓸 수 있다.
f(t)=u(t−1)−u(t−2)f(t)=u(t-1)-u(t-2)

시간 이동 정리에 따라 u(t−a)u(t-a)의 변환은 e−ass\dfrac{e^{-as}}{s}이고, a=1a=1과 a=2a=2를 대입해 빼면 위 결과가 나온다.

  • e−s−e−2se^{-s}-e^{-2s}는 임펄스 δ(t−1)−δ(t−2)\delta(t-1)-\delta(t-2)의 변환으로, 계단 함수에 필요한 1s\dfrac{1}{s}이 빠져 있다.
  • 1s+1−1s+2\dfrac{1}{s+1}-\dfrac{1}{s+2}는 감쇠 지수 함수 e−t−e−2te^{-t}-e^{-2t}의 변환이다.
  • e−ss+1−e−2ss+2\dfrac{e^{-s}}{s+1}-\dfrac{e^{-2s}}{s+2}는 시간 이동된 감쇠 지수 함수의 변환이지 일정한 높이의 펄스가 아니다.
  • 1s−1−1s−2\dfrac{1}{s-1}-\dfrac{1}{s-2}는 증가 지수 함수 et−e2te^{t}-e^{2t}의 변환이다.

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