|
|
Využití grafů signálových toků k návrhu diferenčních filtrů
Žůrek, Radomil ; Kubánek, David (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o návrhu plně diferenčních kmitočtových filtrů za pomoci grafů signálových toků. Jsou zde prezentovány postupy návrhů kmitočtových filtrů se zaměřením na aktivní prvky, jako jsou proudové více-výstupové proudové sledovače (MO-CF) a řiditelné diferenční proudové zesilovače (DACA) jenž pracují v proudovém módu. Je zde teoreticky rozebrána problematika návrhu tzv. M-C grafů jenž jsou grafickou obdobou napěťových a proudových incidenčních matic. V práci jsou dále prezentovány výsledky návrhů třech obvodů kmitočtových filtrů druhého řádu pomocí nepřímé metody návrhu pomocí M-C grafů a jeden obvod pomocí přímé metody návrhu. Výsledky jednotlivých simulací a měření jsou prezentovány v modulových kmitočtových charakteristikách. Nakonec jsou zhodnoceny vlastnosti M-C grafů a jejich vhodnost použití.
|
|
|
Nelineární obvody s řízenými proudovými zdroji
Dolák, Jan ; Hanák, Pavel (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problematice nelineárních obvodů. V úvodu práce jsou popsány základní možnosti řešení nelineárních obvodů. Dále jsou uvedeny základní informace o moderních proudových aktivních prvcích, jako jsou například proudové sledovače, proudové operační zesilovače a proudové konvejory. V další části diplomové práce je probrána problematika reálných vlastností polovodičových diod, hlavní pozornost je věnována závěrné zotavovací době. V diplomové práci jsou popsány tři různé typy obvodů s nelineárními prvky. Prvním typem obvodů jsou obvody diodových přesných usměrňovačů, nejvíce jsou prozkoumány dvoucestné usměrňovače obsahující napěťové operační zesilovače, proudové sledovače a další aktivní prvky popsané v předchozích kapitolách. Pro každý z těchto obvodů byly provedeny simulace v programu PSpice, aby byly zjištěny jejich vlastnosti. Následně je věnována pozornost zvyšování maximální zpracovávané frekvence. Také je hledána minimální potřebná velikost vstupních signálů obvodů. V následující části jsou zpracovány dva návrhy diodového funkčního měniče, funkční měnič s napěťovým operačním zesilovačem a funkční měnič s proudovým sledovačem. Pro oba navržené funkční měniče byly provedeny simulace pro zjištění jejich skutečných vlastností. Třetí zkoumaný typ nelineárních obvodů jsou různé druhy napěťových a proudových diodových okrajovačů, ze kterých jsou blíže zkoumány horní, dolní a oboustranné okrajovače. Pro všechny zkoumané obvody okrajovačů byly opět provedeny simulace a byla zkoumána jejich funkčnost a problémy spojené s jejich využitím pro okrajování signálů s vysokými frekvencemi. V poslední části práce je popsána praktická realizace obvodu přesného usměrňovače, který se ze všech zkoumaných obvodů vykazoval nejlepší schopností zpracovávat vysoké frekvence signálů. Tento obvod byl realizován pro možnost použití v proudovém režimu a ve smíšeném režimu. Získané hodnoty reálných obvodů byly následně srovnávány s hodnotami získanými ze simulací příslušných obvodů.
|
|
|
Návrh nových aktivních filtrů pomocí grafů signálových toků
Jašek, František ; Kubánek, David (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce popisuje návrh kmitočtových filtrů pomocí grafu signálových toků. V práci jsou u moderních prvků, jako jsou GVC (zobecněný napěťový konvejor), GCC (zobecněný proudový konvejor), CF (proudový sledovač), DO-CF (dvouvýstupový proudový sledovač), OTA (operační transkonduktanční zesilovač), BOTA (dvouvýstupový transkonduktanční zesilovač) a proudový prvek CFTA, definovány grafy signálových toků, které popisují jejich činnost. V další části práce je znázorněn postup při návrhu kmitočtových filtrů pomocí grafu signálových toků. Pro konkrétní návrh byl jako aktivní prvek zvolen v prvním případě dvouvýstupový proudový sledovač (DO-CF) a v druhém případě proudový prvek CFTA. Všechna navržená zapojení kmitočtových filtrů i jejich charakteristické rovnice jsou uvedena v této práci. Činnost vybraných zapojení byla podrobena analýze v simulačním programu PSpice. Jelikož aktivní prvky, se kterými byl prováděn návrh filtru v reálné podobě neexistují, byl použit k simulaci prvek UCC (univerzální proudový konvejor), který je pro ověření funkce obvodu dostačující. Simulace byla provedena ve frekvenční oblasti 10 Hz až 10 MHz.
|
|
|
Aplikace pro editaci map spolupracující s GPS modulem
Plch, Jan ; Kubánek, David (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá teoretickým návrhem a později i praktickou realizací aplikace sloužící pro editaci map. V první části je uveden popis nejdůležitějších částí systému GPS. Dále je blokově popsán přístroj pro příjem a zpracování GPS signálu. Poté je věnována pozornost protokolu NMEA 0183, který slouží pro komunikaci mezi GPS modulem a dalšími zařízeními nebo v tomto případě vytvářenou aplikací. Po teoretické přípravě ohledně geodetických systémů a souborů sloužících pro ukládání zaznamenaných tras se práce dostává k popisu praktické části. V té je vytvářena aplikace v .NET Compact Frameworku v jazyce C#. Aplikace umí načítat mapový podklad v podobě obrazového souboru, do kterého umí následně zobrazit načítané nebo aktuálně zaznamenávané trasy. Tyto trasy umí dále rozdělit na segmenty podle typu cesty. Ošetřen je i slabý signál v době záznamu možností korekce zaznamenané trasy. Celá práce je pak zakončena návodem na použití vytvořené aplikace.
|
|
|
Device control based on touch-sensitive capacitance-sensing circuits
Matula, Rastislav ; Kubánek, David (oponent) ; Hanák, Pavel (vedoucí práce)
The primary objective of this master’s thesis is to discuss a design and development of proximity touch control panel, which contains two simulated buttons and one rotary slider simulating functions of the potentiometer using specialized sensor controllers. The first part is describing functions and different technologies used to create touch sensors. It also introduces its usage in practice, advantages and disadvantages of different technologies which provides the readers with basic theoretical knowledge and introduction into the touch sensors. The second part as follows describes the definition of Integrated Circuits MPR083 and MPR084, outline of the features and methods of their functions. Displays internal connection of these circuits and describes forms of the serial communication with microcontroller connected to I2C bus. In these part there are in details described individual internal registers of these Integrated Circuits and theirs typical setups. It shows how it is possible to use the external interrupts and examples of their practical application. In the last chapter of these thesis is described the layout of the individual modules and construction of the whole designed device. The work is introducing two different concepts of programming the microcontrollers and consequently also construction of the appropriate ISP and JTAG programmers. It also introduces construction of the display units for visual feedback with the user and approach of the communication for the control LED matrix and graphical LCD display. The main part of this thesis is the construction of the control circuit, which includes key part, microcontroller ATmega16. It also presents the description of the program written in development environment AVR Studio in programming language C and his specific functions. In conclusion of the thesis are listed real measured behavior of the communication on I2C bus and their description.
|
|
|
Testování a nabíjení akumulátorových článků
Sršeň, Jan ; Kubánek, David (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je návrh a konstrukce elektronického zařízení pro testování současně dostupných akumulátorů. Proto jsou zde detailně popsány různé metody nabíjení článků a jejich vhodné použití s ohledem na typ článků. Také připadně problémy vznikající při volbě nevhodné metody. Další částí je popis vlastností a principů funkce jednotlivých akumulátorů a jejich zatěžovací charakteristky, které je nutné znát pro volbu vhodného testovacího postupu. Klíčovou znalostí je také detekce ideálního momentu při nabíjení, kdy akumulátor již není schopen dalšího bezpečného nabíjení nebo vybíjení. Jelikož se metody detekce bodu ukončení nabíjení různí podle typu akumulátoru, je zde uveden jejich přehled. Stěžejní částí je však návrh testeru na základě zmíněných metod. Ten je rozděn na několik samostaných částí, které spolu komunikují. Řídící část inteligentního testeru staví na jednočipovém mikroprocesoru ATmega128, a proto je uvedena i část řídícího kódu. Poslední část diplomové práce je zaměřena na fyzickou konstrukci zařízení, rozdělení na samostatné celky z důvodu větší univerzálnosti celku a lepšího chlazení jednotlivých částí a logiku fungování celého testeru.
|
|
|
Nelineární obvody s proudovými operačními zesilovači
Rudolf, Jaroslav ; Vrba, Kamil (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřená na náhradu klasických napěťových operačních zesilovačů (VFOA) za proudové operační zesilovače (COA), proudové konvejory a proudové sledovače (CF). V úvodu je uvedeno pár slov o operačních zesilovačích a jejich základní zapojení, jako invertující a neinvertující zesilovač a jsou zde popsány vzorce pro výpočet zesílení. V další kapitole je popsán COA, jeho parametry a výhody oproti VFOA. Dále jsou zde popsána základní zapojení proudových konvejorů. Následuje kapitola, ve které je popsána náhrada VFOA za COA a převod mezi nimi. V další části se nejprve zabývám modely COA a CF v simulačním programu a poté náhradou VFOA za COA. Je zde popsáno několik jednoduchých zapojení, jako jsou usměrňovače, okrajovače a funkční měniče a jejich simulace před a po nahrazení VFOA za COA. U dvoucestného usměrňovače s proudovými konvejory je provedena podrobná simulace při různých vstupních napětích a frekvencích. V poslední kapitole je detailně popsán multimódový usměrňovač s proudových sledovačem. Je zde uvedena tabulka, která popisuje jednotlivé módy usměrňovače, jako je napěťový mód, proudový mód a smíšený mód a to jako jednocestný nebo dvoucestný usměrňovač. U všech těchto režimů jsou provedeny simulace. Hlavně jsou provedeny detailní simulace u napěťového a proudového módu. V další části této kapitoly je provedeno měření reálného obvodu v napěťovém a proudovém módu, při kterých byla zkoumána funkce jako jednocestného i dvoucestného usměrňovače. Z naměřených hodnot a průběhů napětí a proudů jsou uvedeny parametry usměrňovače. Nakonec jsou tyto hodnoty porovnány s hodnotami získanými pomocí simulací.
|
|
|
Syntetické obvodové prvky s imitancí vyššího řádu s řízenými proudovými zdroji
Popelka, Petr ; Vrba, Kamil (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem a využitím syntetických prvků s imitancí vyššího řádu s řízenými proudovými zdroji k realizaci kmitočtových filtrů. Prezentovány jsou řízené proudové zdroje, které byly odvozeny od jejich napěťových variant. Jsou to proudový sledovač, proudový invertor a proudový operační zesilovač. Kmitočtové filtry typu dolní propust a horní propust využívající syntetické prvky jsou simulovány na počítači. Je zkoumán vliv reálných vlastností aktivních prvků a tolerancí pasivních prvků na funkci obvodů. Vybrané zapojení kmitočtového filtru je realizováno a je změřena jeho kmitočtová charakteristika.
|
|
|
Active Frequency Filter Design Methods Based on Passive RLC Prototype
Pisár, Peter ; Vrba, Kamil (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
The aim of this diploma thesis is to design active frequency filters based on passive RLC prototype. Three methods of the design of active filters and active functional blocks of electronic circuits working in current or mixed mode are used to this purpose. These blocks allow to process electrical signals with frequencies up to low tens of megahertz. In addition they feature for instance with high slew rate and low supply voltage power. Active high-pass and low-pass 2nd order filters are designed using simulation of inductor by active subcircuit method. Grounded and subsequently floating synthetic inductor is made with the current conveyors in the first case and with the current operational amplifiers with single input and differential output in the second case. This method advantage is relatively simple design and disadvantage is great quantity of active functional blocks. Active filters based on passive frequency ladder 3rd order filter while only one floating inductor is connected, are designed with circuit equation method. In the first design differential input / output current followers are used and in the second case current-differencing buffered amplifiers are used. This method benefits by smaller active blocks number and disadvantage is more complex design of the active filter. Active filter based on passive prototype of low-pass 3rd order filter with two floating inductors is designed with Bruton transformation method. Final active filter uses current operational amplifiers with single input and differential output which together with other passive elements replace frequency depending negative resistor, which arise after previous Bruton transform. This method usage is advantageous if the design consists of larger quantity of inductors and less number of capacitors. High-pass 2nd order filter is simulated by tolerance and parametrical analyses. Physical realisation utilising current feedback operational amplifier which substitute commercially hardly accessible current conveyors is subsequently made. Measurements of constructed active filter show that additional modifications, which allow better amplitude frequency characteristics conformity, are necessary.
|
|
|
Univerzální aktivní prvky a jejich využití v kmitočtových filtrech
Vencálek, Roman ; Kubánek, David (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o univerzálních moderních aktivních prvcích, jako je univerzální proudový a univerzální napěťový konvejor. Jejich velký problém s malou šířkou pásma je minulostí díky rychlému vývoji technologií v několika posledních letech. Proudové a napěťové konvejory jsou stále ve fázi výzkumu, díky jejich dobrým vlastnostem je ale pravděpodobné jejich komerční nasazení v budoucnu. Pro ověření vlastností proudových konvejorů byly použity části jiných integrovaných obvodů, a byl tak získán prvek s podobnými vlastnostmi. V této práci je ukázán návrh aktivních filtrů s prvky DBTA a FDBTA, které vznikly „spojením“ právě univerzálního proudového a napěťového konvejoru. Na vybraných obvodech s DBTA byly provedeny simulace za účelem ověření jejich vlastností. Pro zjištění chování v reálných aplikacích byly také obvody zkonstruovány, což umožnilo porovnat výsledky získané ze simulačních programů s ideálním chováním prvků a s modely simulujícími reálné vlastnosti oproti hodnotám získaným měřením obvodů.
|
host ::
RSS.