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 = 1000 ΩL = 22 mHvout​

求图中所示RL 高通滤波器的转折(−3 dB)频率 ωc,其中 R = 1000 Ω, L = 22 mH。 以 rad/s 给出。

R = 1000 ΩL = 22 mH
ωc = rad/s
2.简单
|H| (dB)0.1110100100010000−20020?ω (rad/s)

画出 G(s) = 5000(s + 1)/((s + 500)(s + 10)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 在 1 和 10 rad/s 之间 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 5000(s + 1)/((s + 500)(s + 10))
n = dB/dec
3.中等
vin​R = 3.3 kΩC = 1 nFvout​

图中所示的RC 低通滤波器有R = 3.3 kΩ, C = 1 nF。输入为9.6 kHz的正弦信号。 求 vout 相对于 vin 的相移 φ,单位为度。

R = 3.3 kΩC = 1 nFf = 9.6 kHz
φ = °
4.中等
|H| (dB)0.010.1110100−60−40−20020ω (rad/s)ω = 0.5

求 G(s) = 90/((s + 2)(s + 9)) 在 ω = 0.5 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。

G(s) = 90/((s + 2)(s + 9))ω = 0.5 rad/s
|G(jω)| = dB
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 + 3)(s + 7))。 求给出 10 dB 增益裕度的增益 K。

L(s) = K/(s(s + 3)(s + 7))GM = 10 dB
K =
6.困难
|H| (dB)11101010010010001000−60−40−2002040ω (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) = 1300/(s(s + 20))。 求相位裕度 PM,单位为度。

L(s) = 1300/(s(s + 20))
PM = °

答案

  1. 1. ωc = 45455 rad/s
  2. 2. n = 20 dB/dec
  3. 3. φ = −11.26 °
  4. 4. |G(jω)| = 13.7 dB
  5. 5. K = 66.41
  6. 6. PM = 30.92 °

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