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 = 2.2 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 = 2.2 nF。 以 rad/s 给出。

R = 22 kΩC = 2.2 nF
ωc = rad/s
2.简单
|H| (dB)0.010.11101001000−60−40−2002040?ω (rad/s)

画出 G(s) = 2500/((s + 50)(s + 0.5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 在 0.5 和 50 rad/s 之间 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 2500/((s + 50)(s + 0.5))
n = dB/dec
3.中等
vin​L = 1 mHC = 1 µFR = 2 Ωvout​

在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。

R = 2 ΩL = 1 mHC = 1 µF
f0 = Hz
4.中等
vin​C = 4.7 nFR = 1 kΩvout​

图中所示的RC 高通滤波器有R = 1 kΩ, C = 4.7 nF。输入为68 kHz的正弦信号。 求增益 |H| = |vout/vin|,以 dB 表示。

R = 1 kΩC = 4.7 nFf = 68 kHz
|H| = dB
5.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) = 772/(s(s + 8)(s + 9))。 求相位穿越频率 ω180,即 ∠L(jω) = −180° 处。

L(s) = 772/(s(s + 8)(s + 9))
ω180 = rad/s
6.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−100−80−60−40−20020ω (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) = 16/(s(s + 2)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。

L(s) = 16/(s(s + 2)(s + 8))
GM = dB

答案

  1. 1. ωc = 20661 rad/s
  2. 2. n = −20 dB/dec
  3. 3. f0 = 5033 Hz
  4. 4. |H| = −0.9621 dB
  5. 5. ω180 = 8.485 rad/s
  6. 6. GM = 20 dB

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