Робочий аркуш «Діаграми Боде та запаси» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Діаграми Боде та запаси»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
|H| (dB)0,1110100100010000−120−100−80−60−40−200?ω (rad/s)

Накресліть асимптотичну діаграму Боде для модуля G(s) = 0,04(s + 500)/((s + 20)(s + 1)). Який нахил n прямолінійної асимптоти між 1 і 20 rad/s, у dB/decade?

G(s) = 0,04(s + 500)/((s + 20)(s + 1))
n = dB/dec
2.Легка
|H| (dB)110100100010000−40−2002040?ω (rad/s)

Накресліть асимптотичну діаграму Боде для модуля G(s) = 2,5 × 10⁶/((s + 50)(s + 1000)). Який нахил n прямолінійної асимптоти вище за 1000 rad/s, у dB/decade?

G(s) = 2,5 × 10⁶/((s + 50)(s + 1000))
n = dB/dec
3.Середня
vin​R = 4,7 kΩC = 4,7 nFvout​

RC-фільтр нижніх частот на рисунку має R = 4,7 kΩ, C = 4,7 nF. На вхід подають синусоїдний сигнал 1,4 kHz. Знайдіть фазовий зсув φ сигналу vout відносно vin, у градусах.

R = 4,7 kΩC = 4,7 nFf = 1,4 kHz
φ = °
4.Середня
vin​C = 47 nFR = 22 kΩvout​

RC-фільтр верхніх частот на рисунку має R = 22 kΩ, C = 47 nF. На вхід подають синусоїдний сигнал 460 Hz. Знайдіть коефіцієнт підсилення |H| = |vout/vin| у dB.

R = 22 kΩC = 47 nFf = 460 Hz
|H| = dB
5.Складна
|H| (dB)0,10,1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​

Контур із одиничним зворотним зв’язком має передавальну функцію розімкненого кола L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 2)). Знайдіть запас за підсиленням GM у dB.

L(s) = 4/(s(s + 1)(s + 2))
GM = dB
6.Складна
|H| (dB)0,10,1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​

Контур із одиничним зворотним зв’язком має передавальну функцію розімкненого кола L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6)). Знайдіть підсилення K, що дає запас за підсиленням 12 dB.

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 6))GM = 12 dB
K =

Ключ відповідей

  1. 1. n = −20 dB/dec
  2. 2. n = −40 dB/dec
  3. 3. φ = −11 °
  4. 4. |H| = −0,4609 dB
  5. 5. GM = 3,522 dB
  6. 6. K = 24,11

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.