伯德图与裕度练习卷(附答案)

免费可打印的伯德图与裕度练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
|H| (dB)0.1110100100010000−80−60−40−2002040?ω (rad/s)

画出 G(s) = 50000/((s + 1000)(s + 1)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 在 1 和 1000 rad/s 之间 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 50000/((s + 1000)(s + 1))
n = dB/dec
2.简单
|H| (dB)110100100002040ω (rad/s)

求 G(s) = 2300(s + 17)/((s + 20)(s + 60)) 的低频(直流)增益,以分贝表示,|G(0)| 单位为 dB。

G(s) = 2300(s + 17)/((s + 20)(s + 60))
|G(0)| = dB
3.中等
vin​C = 4.7 nFR = 10 kΩvout​

图中所示的RC 高通滤波器有R = 10 kΩ, C = 4.7 nF。输入为34 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。

R = 10 kΩC = 4.7 nFf = 34 kHz
φ = °
4.中等
vin​L = 10 mHC = 1 µFR = 20 Ωvout​

在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 20 Ω 两端,其中 L = 10 mH,C = 1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。

R = 20 ΩL = 10 mHC = 1 µF
f0 = Hz
5.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​ = ?

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 396/(s(s + 4)(s + 10))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。

L(s) = 396/(s(s + 4)(s + 10))
ω180 = rad/s
6.困难
|H| (dB)0.010.010.10.1111010−40−200204060ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−180−135−90−450ωc​

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 1.3/(s(s + 1))。 求相位裕度 PM,单位为度。

L(s) = 1.3/(s(s + 1))
PM = °

答案

  1. 1. n = −20 dB/dec
  2. 2. |G(0)| = 30.26 dB
  3. 3. φ = 5.688 °
  4. 4. f0 = 1592 Hz
  5. 5. ω180 = 6.325 rad/s
  6. 6. PM = 46.62 °

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