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)1101001000−100−80−60−40−200ω (rad/s)

求 G(s) = 41/((s + 30)(s + 70)) 的低频(直流)增益,以分贝表示,|G(0)| 单位为 dB。

G(s) = 41/((s + 30)(s + 70))
|G(0)| = dB
2.简单
vin​L = 47 mHR = 22 Ωvout​

求图中所示RL 低通滤波器的转折(−3 dB)频率 fc,其中 R = 22 Ω, L = 47 mH。 以 Hz 给出。

R = 22 ΩL = 47 mH
fc = Hz
3.中等
vin​C = 1 nFR = 10 kΩvout​

图中所示的RC 高通滤波器有R = 10 kΩ, C = 1 nF。输入为3.2 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。

R = 10 kΩC = 1 nFf = 3.2 kHz
φ = °
4.中等
vin​L = 100 mHC = 10 µFR = 5 Ωvout​

在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 5 Ω 两端,其中 L = 100 mH,C = 10 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。

R = 5 ΩL = 100 mHC = 10 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) = 256/(s(s + 8)(s + 10))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。

L(s) = 256/(s(s + 8)(s + 10))
GM = dB
6.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−60−40−200204060ω (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) = K/(s(s + 7)(s + 10))。 求给出 4 dB 增益裕度的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 7)(s + 10))GM = 4 dB
K =

答案

  1. 1. |G(0)| = −34.19 dB
  2. 2. fc = 74.5 Hz
  3. 3. φ = 78.63 °
  4. 4. f0 = 159.2 Hz
  5. 5. GM = 15 dB
  6. 6. K = 750.8

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