|
|
Digitální filtr pro akustické pásmo realizovaný mikrokontrolérem
Hudec, Antonín ; Sysel, Petr (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Mikrokontroléry řady ATmega nejsou příliš uzpůsobené pro zpracování číslicových signálů v reálném čase. I když mohou dosahovat až 20 MIPS při maximálním kmitočtu 20 MHz (většina instrukcí je jednocyklových), ATmega obsahuje na rozdíl od signálových procesorů jen jednu 8 bitovou násobičku, což je pro náročné aplikace, jako je filtrace číslicových signálů v reálném čase, málo. Mým úkolem je tedy zjistit jestli je možné pomocí mikrokontroléru řady ATmega filtrovat číslicový signál. Pokud ano, tak jaká je maximální vzorkovací frekvence a jaké lze dosáhnout kvality výstupního signálu.
|
|
|
Zpracování signálu RDS-TMC
Plch, Jan ; Kubánek, David (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
V úvodu práce je pojednáno o základních vlastnostech signálu RDS, který je přenášen pomocí rádiového vysílání. Popsán je způsob kódování, členění do skupin a také vnitřní pravidla skupiny a rozdělení na informační a zabezpečovací část bloku. Následuje popis povinného obsahu všech skupin a také popis jejich obsahu podle skupiny a verze. Další kapitola je věnovaná podrobnému popisu obsahu skupin se zprávami TMC, jež obsahují dopravní a cestovní informace . Popsán je základní prostor využívaný pro přenos informací. Následuje vysvětlení povinných částí zprávy a ukázka převodu identifikátorů na údaje které jsou zobrazeny uživateli. Poté jsou popsány i další nepovinné údaje a jejich rozdělení do kategorií. Zmíněny jsou také možnosti rozdělení vysílaných zpráv na jedno-skupinové nebo multi-skupinové a jejich následující správa v přijímači. Závěrečná část práce se věnuje popisu činnosti vytvořené aplikace sloužící pro zpracování signálu RDS-TMC s vysvětlením návaznosti a funkčnosti jednotlivých funkcí.
|
|
|
Nelineární obvodové struktury s proudovými aktivními prvky
Langhammer, Lukáš ; Kubánek, David (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá nelineárními obvodovými strukturami s proudovými aktivními prvky. Úvod práce se zabývá popisem proudového aktivních prvků, jako jsou proudový konvejor, transkonduktanční operační zesilovač a proudový sledovač. Dále se text věnuje problematice obvodů pro zpracování signálů v analogové technice. Na začátku jsou popsány obvody diodových omezovačů a měničů. Velký důraz je kladen na usměrňovače s proudovými aktivními prvky. Jsou navrženy odsimulovány a zrealizovány obvody univerzálního přesného dvoucestného usměrňovače s použitím operačního zesilovače a proudového konvejoru a provedeno srovnání známých a navržených obvodových řešení. V práci jsou také zmíněny další obvodové struktury s použitím proudových aktivních prvků, jako násobič, dělič, generátor trojúhelníkového signálu a oscilátory.
|
|
|
Elektronicky řiditelné kmitočtové filtry s proudovými aktivními prvky
Suchánek, Tomáš ; Lattenberg, Ivo (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je studium možnosti elektronického řízení kmitočtových ?ltrů složených z aktivních prvků pracujících v proudovém módu. Hlavní možnosti řízení spo- čívají ve změně parametrů, nejčastěji to jsou činitel jakosti nebo mezní kmitočet. Jako aktivní prvky jsou uvažovány zejména CC (Current Convejor), říditelný proudový ze- silovač DACA (Digitally Adjustable Current Ampli?er), popř. kombinace s proudovým sledovačem MO-CF (Multiple Output Current Follower). Další část práce je zaměřena zejména na řízení výše uvedených parametrů pomocí digitálních potenciometrů a výběr vhodné ?ltrační struktury. Posledním úkolem bylo číslicové řízení parametrů pomocí PC a měření jeho vlastností.
|
|
|
Využití prvků CDTA a CFTA v elektronických obvodech a kmitočtových filtrech
Kotlán, Petr ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Práce pojednává o aktivních prvcích v proudovém módu CDTA (current differencing transconductance amplifier) a CFTA (current follower transconductance amplifier). CDTA je prvek, jenž porovnává dva vstupní proudy. Výsledný proud vystupuje přes přídavnou svorku Z na zátěž. Vzniklé napětí je přes transkonduktanci g převedeno na výstupní proud, který může být kladný (X+ výstup) nebo záporný (X- výstup). CFTA využívá narozdíl od CDTA jen jeden proudový vstup. Je ukázáno aplikační využití prvků v kmitočtových filtrech a oscilátorech. Bylo navrženo několik filtrů 2. řádu realizující zároveň dolní, horní i pásmovou propust. Dále pak byla ukázána možnost převést filtry v různých topologiích s operačním zesilovačem na filtry s prvky CDTA a CFTA. Také byly navrženy oscilátory s využitím prvků CDTA a CFTA. Navržené obvody byly odsimulovány. Za účelem simulace byly vytvořeny tranzistorové modely prvků. Prvky je též možno realizovat pomocí součástek AD844 a MAX435. Střídavou analýzou byly ukázány modulové charakteristiky daných filtrů a v časové analýze ukázány průběhy výstupu oscilátorů. Součástí práce byla praktická realizace kmitočtového filtru druhého řádu s prvkem CFTA. Zařízení bylo uděláno jako deska plošných spojů v smd variantě. CFTA byl realizován pomocí prvků AD844 a MAX435.
|
|
|
Aplikace moderních funkčních bloků v harmonických oscilátorech
Votýpka, František ; Kubánek, David (oponent) ; Slezák, Josef (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o nově navržených aktivních funkčních blocích používaných v elektronice, které mají lepší vlastnosti než klasické operační zesilovače. Tyto nové bloky se vyznačují zvláště tím, že pracují v proudovém módu a tak mohou být použity na vyšších kmitočtech. Pomocí těchto bloků lze navrhovat např. elektronicky přeladitelné filtry typu dolní propust, horní propust, pásmovou propust, apod. Mimoto jimi lze pohodlně realizovat oscilátory, které lze rovněž elektronicky přelaďovat. V této práci je uvedeno několik těchto bloků, jejich základní vlastnosti a princip. Dále jsou navrženy tři oscilátory s proudovými konvejory druhé generace. Je provedena simulace, citlivostní a toleranční analýza a stabilizace amplitudy. Vše použitím programu OrCAD PSpice. Oscilátory jsou elektronicky přeladitelné v pásmu kmitočtů jednotek MHz.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.