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
vin​R = 22 kΩC = 22 nFvout​

求图中所示RC 低通滤波器的转折(−3 dB)频率 ωc,其中 R = 22 kΩ, C = 22 nF。 以 rad/s 给出。

R = 22 kΩC = 22 nF
ωc = rad/s
2.简单
|H| (dB)0.11101001000−2002040ω (rad/s)

求 G(s) = 220(s + 12)/((s + 20)(s + 9)) 的低频(直流)增益,以分贝表示,|G(0)| 单位为 dB。

G(s) = 220(s + 12)/((s + 20)(s + 9))
|G(0)| = dB
3.中等
vin​C = 2.2 nFR = 10 kΩvout​

图中所示的RC 高通滤波器有R = 10 kΩ, C = 2.2 nF。输入为22 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。

R = 10 kΩC = 2.2 nFf = 22 kHz
φ = °
4.中等
vin​L = 1 mHC = 1 µFR = 1 Ωvout​

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

R = 1 ΩL = 1 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) = K/(s(s + 2)(s + 4))。 求给出 12 dB 增益裕度的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 2)(s + 4))GM = 12 dB
K =
6.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−80−60−40−2002040ω (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) = 2/(s(s + 1))。 求相位裕度 PM,单位为度。

L(s) = 2/(s(s + 1))
PM = °

答案

  1. 1. ωc = 2066 rad/s
  2. 2. |G(0)| = 23.33 dB
  3. 3. φ = 18.2 °
  4. 4. f0 = 5033 Hz
  5. 5. K = 12.06
  6. 6. PM = 38.67 °

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