ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได พร้อมเฉลย

ใบงาน การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
+−12 VR = 1 kΩC = 4.7 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 4.7 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 1 kΩ หลังจากปิดสวิตช์นานเท่าใด แรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุจึงถึง 50 % ของค่าสุดท้าย จงหา t เป็น ms

R = 1 kΩC = 4.7 µFV = 12 V50 %
t = ms
2.ง่าย
+−12 VR = 100 kΩC = 4.7 µFvC​

ตัวเก็บประจุที่ยังไม่มีประจุ C = 4.7 µF ถูกประจุจากแหล่งกำเนิดแรงดันขั้นบันได 12 V ผ่านตัวต้านทาน R = 100 kΩ จงหาเวลาเพิ่มขึ้น (rise time) tr ที่ 10–90 % ของแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุ เป็น ms

R = 100 kΩC = 4.7 µFV = 12 V
tr = ms
3.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 37/(s² + 7s + 74) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย โพลคือ s = σ ± jωd จงหาส่วนจริง σ

G(s) = 37/(s² + 7s + 74)
σ =
4.ปานกลาง
t (s)y(t)0.5ts​ = ?

ระบบหนึ่งมีฟังก์ชันถ่ายโอน G(s) = 20.5/(s² + 4s + 41) และรับอินพุตขั้นบันไดหนึ่งหน่วย จงหาเวลาเข้าสู่ค่าคงตัวที่เกณฑ์ 2 % ts ของการตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันได โดยใช้ ts ≈ 4/(ζωₙ)

G(s) = 20.5/(s² + 4s + 41)
ts = s
5.ยาก
R(s)+Ks(s + 20)G(s)C(s)−

ลูปป้อนกลับลบแบบหนึ่งหน่วยมี G(s) = K/(s(s + 20)) จงหาอัตราขยาย K ที่ทำให้การตอบสนองต่อสัญญาณขั้นบันไดพุ่งเกิน 20 %

G(s) = K/(s(s + 20))%OS = 20 %
K =
6.ยาก
+−12 VR = 39 ΩL = 200 mHC = 47 µFvC​

วงจร RLC อนุกรมที่มี R = 39 Ω, L = 200 mH และ C = 47 µF ต่อกับแหล่งกำเนิดขั้นบันได 12 V ที่ t = 0 ตัวเก็บประจุยังไม่มีประจุ และไม่มีกระแสไหลก่อนการเปลี่ยนขั้น จงหาเวลา tp ของยอดแรงดันครั้งแรก เป็น ms

R = 39 ΩL = 200 mHC = 47 µFV = 12 V
tp = ms

เฉลย

  1. 1. t = 3.258 ms
  2. 2. tr = 1033 ms
  3. 3. σ = −3.5
  4. 4. ts = 2 s
  5. 5. K = 481
  6. 6. tp = 10.09 ms

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com