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)0,11101001000−40−20020ω (rad/s)

Знайдіть коефіцієнт підсилення G(s) = 32(s + 7)/((s + 2)(s + 30)) на низьких частотах (DC) у децибелах, |G(0)| у dB.

G(s) = 32(s + 7)/((s + 2)(s + 30))
|G(0)| = dB
2.Легка
|H| (dB)100100010000−100−80−60−40−200?ω (rad/s)

Накресліть асимптотичну діаграму Боде для модуля G(s) = 10000/(s(s + 1000)). Який нахил n прямолінійної асимптоти вище за 1000 rad/s, у dB/decade?

G(s) = 10000/(s(s + 1000))
n = dB/dec
3.Середня
vin​C = 1 nFR = 4,7 kΩvout​

RC-фільтр верхніх частот на рисунку має R = 4,7 kΩ, C = 1 nF. На вхід подають синусоїдний сигнал 6,8 kHz. Знайдіть фазовий зсув φ сигналу vout відносно vin, у градусах.

R = 4,7 kΩC = 1 nFf = 6,8 kHz
φ = °
4.Середня
vin​C = 47 nFR = 10 kΩvout​

RC-фільтр верхніх частот на рисунку має R = 10 kΩ, C = 47 nF. На вхід подають синусоїдний сигнал 680 Hz. Знайдіть фазовий зсув φ сигналу vout відносно vin, у градусах.

R = 10 kΩC = 47 nFf = 680 Hz
φ = °
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) = 236/(s(s + 5)(s + 7)). Знайдіть частоту перетину за фазою ω180, де ∠L(jω) = −180°.

L(s) = 236/(s(s + 5)(s + 7))
ω180 = rad/s
6.Складна
|H| (dB)0,10,1111010100100−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−180−135−90−450ωc​

Контур із одиничним зворотним зв’язком має передавальну функцію розімкненого кола L(s) = 17,6/(s(s + 8)). Знайдіть запас за фазою PM у градусах.

L(s) = 17,6/(s(s + 8))
PM = °

Ключ відповідей

  1. 1. |G(0)| = 11,44 dB
  2. 2. n = −40 dB/dec
  3. 3. φ = 78,65 °
  4. 4. φ = 26,47 °
  5. 5. ω180 = 5,916 rad/s
  6. 6. PM = 75,12 °

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