|
|
Řiditelné kmitočtové filtry s moderními aktivními prvky
Preclík, Milan ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem transformačních článků vhodných k realizaci kmitočtových filtrů vyšších řádů dovolující změnu mezního kmitočtu. Nejprve zde jsou obecně popsány kmitočtové filtry a aktivní prvky v podobě proudových a napěťových konvejorů. Dále jsou definovány předpoklady pro řízení mezního kmitočtu filtru, kde výsledkem je vhodná podoba charakteristické rovnice. Jako další v pořadí se text zaměřuje na filozofii při návrhu syntetických prvků DP , EP , DS , ES i včetně možnosti změny mezního kmitočtu. Využitím teorie syntetických prvků jsou hledána nová obvodová zapojení transformačních článků. Práce pokračuje výběrem vhodných struktur těchto článků pro výsledná obvodová řešení filtrů s možností řízení jejich mezního kmitočtu využitím přenosových koeficientů aktivních prvků, nebo pomocí pasivních prvků. V závěru práce jsou uvedeny výsledky simulací v programu OrCAD a experimentálním ověřením funkčnosti vybraného zapojení.
|
|
|
Napěťové konvejory v lineárních blocích
Dohnal, Pavel ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bude realizovat říditelné kmitočtové filtry, využívající dosud málo prostudované aktivní prvky – napěťové konvejory. V úvodu diplomové práce budou popsány kmitočtové filtry a jejich typy. Teorie napěťových konvejorů na základě principu duality vychází z popisu proudových konvejorů. Proto také tyto aktivní prvky budou v krátkosti prezentovány. Nejdříve budou definovány jednotlivé typy napěťových konvejorů a jejich bližší specifikace. Dále budou popsány metody návrhu kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky. Bude charakterizována metoda úplné admitanční sítě, poté metoda pomocí syntetických prvků a na závěr bude uvedena metoda využívající grafy signálových toků, která bude poté použita pro návrh konkrétních obvodových řešení. Pomocí metody grafů signálových toků budou nalezena obvodová řešení stávajících struktur za pomoci netradičních aktivních prvků. Při hledání obvodových řešení bude kladen důraz na možnost řídit činitel jakosti filtru. Toho lze dosáhnout dvěma způsoby. Prvním způsobem je aktivní řízení, které se provádí pomocí koeficientů aktivního prvku. Druhým způsobem je řízení za pomoci pasivního prvku. Obvodových realizací splňujících podmínku aktivního řízení za použití dvou aktivních a čtyř pasivních prvků je nalezeno celkem 26. Jeden z těchto obvodů bude poté vybrán a bude na něm provedena simulace v simulačním programu PSpice. Aby bylo možné porovnat obě metody řízení, bude sestaven také obvod s řízením pasivním, který bude obsahovat dva aktivní a pět pasivních prvků, z nichž jeden musí být prvkem schopným řídit činitel jakosti. Tento obvod bude opět odsimulován pomocí simulačního programu PSpice. Obvod bude prakticky sestaven a experimentálně změřen v laboratoři. Výsledky tohoto měření budou poté srovnány s hodnotami vypočítanými a s hodnotami získanými simulacemi.
|
|
|
Návrh řiditelných kmitočtových filtrů s moderními proudovými prvky
Stejný, Jiří ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává zejména o aktivních prvcích zvaných vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu a jejich použití v řiditelných kmitočtových filtrech. Tyto řiditelné kmitočtové filtry pracují v čistě proudovém módu. V první části této práce jsou představeny jednotlivé typy proudových aktivních prvků. Univerzální proudový konvejor, vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu (UCC, MO-CF, DCCA). Ve druhé části této práce jsou představeny jednotlivé metody návrhu řiditelných kmitočtových filtrů. Speciální pozornost je věnována metodě návrhu pomocí autonomních obvodů, protože je jedna z nejpoužívanějších. V poslední části této práce jsou navrženy a počítačově simulovány jednotlivé multifunkční řiditelné kmitočtové filtry s již uvedenými proudovými aktivními prvky. Tyto filtry byly navrženy metodou autonomních obvodů nebo modifikací již známých obvodů. Funkce navržených filtrů byla ověřena počítačovou simulací. Program Snap3 byl použit pro symbolickou analýzu obvodu a program OrCad PSpice byl použit pro simulaci frekvenčních charakteristik multifunkčních kmitočtových filtrů.
|
|
|
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.
|
|
|
Transformační návrhová metoda filtrů vycházející z pasivních struktur
Venclovský, Martin ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá transformací pasivních prvků, ve strukturách filtrů, na aktivní náhrady s novým prvkem CFTA. V úvodní části jsou uvedeny základní vlastnosti a typy filtrů, jejich kmitočtové charakteristiky a tvary přenosových funkcí. V další části je uveden vývoj grafů signálových toků, jednotlivé typy a jejich modifikace. Rozvedena je metoda Mason-Coatesových grafů, která se pro řešení obvodů jeví jako nejvhodnější. Uvedeny jsou pravidla pro správné sestavení a vyhodnocení M-C grafů. Dále jsou popsány aktivní prvky CFTA, CDTA a proudový konvejor. V projektu jsou vytvořeny aktivní náhrady k plovoucí a uzemněné indukčnosti, plovoucímu kondenzátoru a také k plovoucímu a uzemněnému rezistoru. Jsou zde rovněž vytvořeny náhrady k paralelním kombinacím plovoucích pasivních prvků. Jednotlivá zapojení náhrad využívají jako aktivní prvek CFTA a jako náhradní pasivní prvek uzemněný kondenzátor. U vytvořených ekvivalentů jsou uvedeny tvary M-C grafů, přenosové funkce a rovnice pro výpočet pasivního prvku náhrady. Funkčnost vytvořených bloků je vždy ověřena pomocí počítačové simulace, na pasivních filtrech druhého řádu. Vytvořené náhrady jsou přehledně uspořádány v tabulkách, společně s odpovídajícími signálovými grafy, přenosovými funkcemi a rovnicemi pro výpočet kondenzátorů náhrady. V práci jsou definovány dva způsoby spojování vytvořených náhrad v rámci jednoho zapojení, kdy lze využít prosté spojení či sloučení hraničních prvků. Při využití sloučení hraničních prvků je možné snížit celkový počet použitých aktivních prvků. Použití vytvořených náhrad je prostřednictvím obou metod ověřeno na známých strukturách pasivních kmitočtových filtrů vyšších řádů. Zapojení struktury filtru dolní propusti třetího řádu je zde realizováno a proměřeno ve frekvenční oblasti od 100 Hz do 100 MHz.
|
|
|
Vybrané metody návrhu kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky
Omasta, Zdeněk ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na srovnání čtyř nejnovějších nástrojů pro návrh analogových kmitočtových fitrů. Po úvodní části je uveden popis vlastností a vnitřní struktutry aktivních prvků CCII (second-generation current conveyor), VG-CCII (variable gain current conveyor), VCG-CCII (voltage and current gained second generation current conveyor) a CFTA (current follower transconductance amplifier), použitých pro návrh. Následně je uveden postup návrhu kmitočtových filtrů pomocí zobecněné metody návrhu filtrů vycházející z úplné admitanční sítě, rozšiřováním autonomních obvodů, pomocí grafů signálových toků a se syntetickámi prvky vyššího řádu. Z úplných admitančních sítí s jedním a se dvěma prvky CFTA je navrženo třicet devět autonomních obvodů. Vybraná zapojení autonomních obvodů jsou použita pro přímý návrh kmitočtového fitru a pro návrh kmitočotvého filtru metodou rozšiřováním autonomních obvodů. Výsledné struktury umožnují řízení činitele jakosti Q0 nezávisle na charakteristickém kmitočtu f0. Pomocí metody využívající grafů signálových toků je proveden návrh tří kmitočtových filtrů s aktivními prvky CFTA, VG-CCII a VCG-CCII. Zapojení plně multifunkčního kmitočtového filtru s konvejory VG-CCII a VCG-CCII umožnuje přelaďovat činitel jakosti Q0 a charakteristiký kmitočet f0 nezávisle na sobě. V posledním je pomocí metody návrhu využívající syntetické prvky vyššího řádu navržen kmitočtový filtr typu dolní propust druhého až čtvrtého řádu. Pro všechny uvedené metody návrhu bylo u vybraných zapojení provedeno ověření teoretických vlastností simulacemi v programu PSpice.
|
|
|
Syntetické imitanční dvojpóly s proudovými aktivními prvky
Mráka, Michal ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o syntetických imitačních dvojpólech s proudovými aktivními prvky. V úvodní části jsou představeny proudové aktivní prvky MO-CF a DACA jako stavební bloky elektronických obvodů umožňující zpracování signálů o kmitočtech desítek megahertzů V práci je popsán návrh syntetických prvků s proudovými aktivními prvky. Vychází se z úplné admitanční sítě, která obsahuje jeden proudový prvek. Následně jsou navrženy různé typy kmitočtových filtrů pracujících v proudovém režimu. Funkce navržených filtrů byla ověřena počítačovou simulací. Vybrané zapojení bylo prakticky ověřeno s dostupnými součástkami a aktivním prvkem MO-CF a byla provedena měření ve frekvenční oblasti. U všech typů filtrů je provedena také citlivostní analýza.
|
|
|
Aktivní elektrické filtry na bázi obvodů se spínanými kapacitory
Třeček, Stanislav ; Dostál, Tomáš (oponent) ; Brančík, Lubomír (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem univerzálního frekvenčního filtru aplikací funkčního bloku se spínanými kapacitory. Návrh vychází z teorie obvodů se spínanými kapacitory a z teorie návrhu klasických frekvenčních filtrů. Pro navržené zapojení filtru byla v programovém prostředí Eagle navržena deska plošných spojů. Filtr byl realizován jako laboratorní přípravek.Tento přípravek byl oživen a byly proměřeny frekvenční charakteristiky všech typů filtrů. Změřené parametry byly porovnány s parametry uvedenými v technické dokumentaci funkčního bloku.
|
|
|
Design of Fully-Differential Filtering Structure with Adjustable Current Amplifier
Dvorak, J.
The contribution deals with design and analysis of controllable second-order frequency filter which operates in the current mode and where the main element is the current amplifier DACA (Digitally Adjustable Current Amplifier) and also MOTA (Multiple Output Transconductance Amplifier) is used. The paper presents a description of the proposed circuit and results of computer simulations for circuit in single-ended and fully-differential variant. Four simulation models with different properties were used for simulating of the DACA active element in the proposed circuit.
|
|
|
SMV-2013-20: Modul pro měření optického spektra
Mikel, Břetislav
Vývoj modulu, pomocí kterého lze měřit optické spektrum v blízké infračervené oblasti. Vývoj modulu začal výzkumem a návrhem metody měření optického spektra pomocí optického laditelného filtru. Optický filtr ve vyvinuté metodě pracuje jako optický selektivní prvek, u kterého po kalibraci lze na základě znalosti řídícího signálu určit detekovanou vlnovou délku a její spektrum. Metoda byla ověřena a pro společnost NWG byl optimalizován její návrh s ohledem na šířku měřitelného optického spektra, rozlišení a rychlost měření.
|
host ::
RSS.