|
|
Návrh koncepce napěťového konvejoru a jeho aplikační možnosti
Minarčík, Martin ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Disertační práce pojednává o napěťovém konvejoru jako novém aktivním prvku pro analogové zpracování signálu. Různé typy napěťových konvejorů byly definovány na základě principu duality proudového a napěťového módu jako duální prvky proudových konvejorů. Byla navržena koncepce aktivního prvku, který dokáže zastoupit všechny typy napěťových konvejorů. Prvek byl nazván univerzální napěťový konvejor –UVC a podle navržené koncepce jeho vnitřní struktury byl vyroben ve spolupráci s firmou AMI Semiconductor. Základním stavebním blokem UVC je zapojení napěťového sledovače. Při výrobě UVC byla použita známá obvodová realizace napěťového sledovače, vycházející ze čtyř transkonduktančních zesilovačů, kde klíčové parametry (napěťový přenos a výstupní odpor) jsou odvozeny od poměrné přesnosti transkonduktančních zesilovačů. Pro další možnou výrobu UVC byla navržena původní obvodová realizace sledovače, vycházející pouze ze tří transkonduktančních zesilovačů, kde jsou taktéž klíčové parametry dány poměrnou přesností transkonduktančních zesilovačů. Disertační práce dále pojednává o návrhu kmitočtových filtrů s napěťovými konvejory s využitím grafů signálových toků. Byly vytvořeny různé grafy napěťových konvejorů vycházející z různých metod analýzy linearizovaných obvodů s neregulárními aktivními prvky. S využitím známých metod grafického zobrazení řízených zdrojů byl vytvořen elementární graf napěťového konvejoru, který byl dále využíván při návrhu multifunkčních kmitočtových filtrů, filtrů s vysokou vstupní a nízkou výstupní impedancí a řiditelných kmitočtových filtrů. Návrhové postupy jsou vytvořeny tak, aby v určitém kroku mohl být elementární graf napěťového konvejoru rozšířen na graf libovolného napěťového konvejoru a tímto je zjišťováno praktické využití různých typů napěťových konvejorů. Dále je vytvořena nová metoda návrhu kmitočtových filtrů založená na rozšiřování grafů signálových toků.
|
|
|
Kmitočtové filtry s napěťovými konvejory
Dohnal, Pavel ; Vrba, Kamil (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
Předmětem této práce byly kmitočtové filtry a jejich realizace pomocí napěťových konvejorů. Základním cílem mojí práce bylo navrhnout a odsimulovat kmitočtové filtry s napěťovými konvejory pomocí dvou různých metod. Nejdříve byly hledány filtry s napěťovými konvejory druhého řádu pomocí autonomních obvodů, které vycházely z úplné admitanční sítě. Poté byly filtry s napěťovými konvejory řešeny pomocí syntetických prvků. V úvodu bylo třeba definovat kmitočtové filtry, jejich vlastnosti, způsob realizace a typy používaných kmitočtových filtrů. Dále byla popsána základní charakteristika proudových konvejorů, ze kterých lze odvodit napěťové konvejory. Napěťové konvejory tvoří základní stavební prvek mojí práce. Bylo potřeba definovat jednotlivé typy napěťových konvejorů a jejich bližší specifikaci. Byl popsán univerzální napěťový konvejor, který slouží k realizace jakéhokoliv typu napěťového konvejoru. Následně po definici všech potřebných pojmů byly navrženy filtry druhého řádu s dvěma napěťovými konvejory a čtyřmi pasivními prvky vycházející z úplné admitanční sítě. Takovýchto zapojení bylo nalezeno 44, poté bylo jedno ze zapojení vybráno a byly na něm provedeny simulace, jejichž výsledkem byla dolní a horní propust. Následně byla použita druhá metoda, k vytvoření filtrů druhého řádu byly použity syntetické prvky. Zapojení vycházely z již dříve získaných autonomních obvodů a pro metodu syntetických prvků bylo vhodných 25 takovýchto zapojení. Na jednom z nich byla poté provedena simulace dolní a horní propusti.
|
|
|
Návrh kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky
Jarník, Lukáš ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na návrh kmitočtových filtrov s netradičnými aktívnymi prvkami. Sú tu prezentované aktívne prvky ako sú prúdové konvejory (GCC), napäťové konvejory (GVC), transkonduktančné zosilovače (OTA, CFTA), ktoré pracujú v prúdovom režime. V práci je ďalej navrhnutých a odsimulovaných šesť zapojení s aktívnymi prvkami (GCC), (CFTA), (OTA) a (GVC), ktoré vychádzaju z návrhu podla úplnej admitančnej siete. Jedno zapojenie bolo prakticky zrealizované a experimentálne overené.
|
|
|
Syntéza a analýza obvodů s moderními aktivními prvky
Koton, Jaroslav ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Disertační práce pojednává o návrhu a realizaci aktivních kmitočtových filtrů s proudovými (CC – Current Conveyor) a napěťovými konvejory (VC – Voltage Conveyor), dále pak s proudovými aktivními prvky CMI (Current Mirror and Inverter), MCMI (Multi-output CMI) a PCA (Programmable Current Amplifier). V úvodu práce jsou tyto aktivní prvky popsány jako elementy příhodné pro návrh obvodů pracujících v napěťovém, proudovém a smíšeném módu, resp. v tzv. čistě proudovém módu, jedná-li se o proudové aktivní prvky. Nové struktury kmitočtových filtrů s vybranými aktivními prvky uvedené v práci jsou navrženy použitím metod zobecněných autonomních obvodů, transformačních článků a grafů signálových toků. Zobecněná metoda autonomních obvodů je založena na tom, že je definována úplná admitanční síť, ke které je připojen zobecněný aktivní prvek či prvky. Definované admitanční sítě pak lze aplikovat pro různé aktivní prvky. Další metoda návrhu užívá transformační články, které jsou použity pro realizaci syntetických prvků s imitacemi vyšších řádů. Jsou uvedeny původní podmínky realizace těchto bloků, které vedou na maximální jednoduchost výsledné struktury s minimálním počtem pasivních a aktivních prvků. Pro efektivní využití další metody využívající grafů signálových toků jsou diskutovány nové redukované grafy vybraných aktivních prvků. Jejich použití vede na přímou syntézu funkčních bloků, které vykazují požadované vlastnosti. Činnost vybraných zapojení byla podrobena analýze v simulačních programech. Aktivní prvky byly přitom realizovány univerzálními proudovými (UCC) nebo napěťovými konvejory (UVC), které byly na našem pracovišti ve spolupráci s firmou AMI Semiconductor Design Centre v Brně navrženy a vyrobeny v technologii CMOS 0,35 m. Tyto aktivní prvky byly také použity k realizaci vybraných zapojení. Reálná měření byla provedeny ve frekvenční oblasti 10 kHz až 100 MHz.
|
|
|
Návrh koncepce napěťového konvejoru a jeho aplikační možnosti
Minarčík, Martin ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Disertační práce pojednává o napěťovém konvejoru jako novém aktivním prvku pro analogové zpracování signálu. Různé typy napěťových konvejorů byly definovány na základě principu duality proudového a napěťového módu jako duální prvky proudových konvejorů. Byla navržena koncepce aktivního prvku, který dokáže zastoupit všechny typy napěťových konvejorů. Prvek byl nazván univerzální napěťový konvejor –UVC a podle navržené koncepce jeho vnitřní struktury byl vyroben ve spolupráci s firmou AMI Semiconductor. Základním stavebním blokem UVC je zapojení napěťového sledovače. Při výrobě UVC byla použita známá obvodová realizace napěťového sledovače, vycházející ze čtyř transkonduktančních zesilovačů, kde klíčové parametry (napěťový přenos a výstupní odpor) jsou odvozeny od poměrné přesnosti transkonduktančních zesilovačů. Pro další možnou výrobu UVC byla navržena původní obvodová realizace sledovače, vycházející pouze ze tří transkonduktančních zesilovačů, kde jsou taktéž klíčové parametry dány poměrnou přesností transkonduktančních zesilovačů. Disertační práce dále pojednává o návrhu kmitočtových filtrů s napěťovými konvejory s využitím grafů signálových toků. Byly vytvořeny různé grafy napěťových konvejorů vycházející z různých metod analýzy linearizovaných obvodů s neregulárními aktivními prvky. S využitím známých metod grafického zobrazení řízených zdrojů byl vytvořen elementární graf napěťového konvejoru, který byl dále využíván při návrhu multifunkčních kmitočtových filtrů, filtrů s vysokou vstupní a nízkou výstupní impedancí a řiditelných kmitočtových filtrů. Návrhové postupy jsou vytvořeny tak, aby v určitém kroku mohl být elementární graf napěťového konvejoru rozšířen na graf libovolného napěťového konvejoru a tímto je zjišťováno praktické využití různých typů napěťových konvejorů. Dále je vytvořena nová metoda návrhu kmitočtových filtrů založená na rozšiřování grafů signálových toků.
|
|
|
Kmitočtové filtry s napěťovými konvejory
Dohnal, Pavel ; Vrba, Kamil (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
Předmětem této práce byly kmitočtové filtry a jejich realizace pomocí napěťových konvejorů. Základním cílem mojí práce bylo navrhnout a odsimulovat kmitočtové filtry s napěťovými konvejory pomocí dvou různých metod. Nejdříve byly hledány filtry s napěťovými konvejory druhého řádu pomocí autonomních obvodů, které vycházely z úplné admitanční sítě. Poté byly filtry s napěťovými konvejory řešeny pomocí syntetických prvků. V úvodu bylo třeba definovat kmitočtové filtry, jejich vlastnosti, způsob realizace a typy používaných kmitočtových filtrů. Dále byla popsána základní charakteristika proudových konvejorů, ze kterých lze odvodit napěťové konvejory. Napěťové konvejory tvoří základní stavební prvek mojí práce. Bylo potřeba definovat jednotlivé typy napěťových konvejorů a jejich bližší specifikaci. Byl popsán univerzální napěťový konvejor, který slouží k realizace jakéhokoliv typu napěťového konvejoru. Následně po definici všech potřebných pojmů byly navrženy filtry druhého řádu s dvěma napěťovými konvejory a čtyřmi pasivními prvky vycházející z úplné admitanční sítě. Takovýchto zapojení bylo nalezeno 44, poté bylo jedno ze zapojení vybráno a byly na něm provedeny simulace, jejichž výsledkem byla dolní a horní propust. Následně byla použita druhá metoda, k vytvoření filtrů druhého řádu byly použity syntetické prvky. Zapojení vycházely z již dříve získaných autonomních obvodů a pro metodu syntetických prvků bylo vhodných 25 takovýchto zapojení. Na jednom z nich byla poté provedena simulace dolní a horní propusti.
|
|
|
Multifunkční analogové kmitočtové filtry
Žůrek, Radomil ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se obecně zabývá kmitočtovými filtry a jejich použitím. Jsou zde prezentovány zapojení multifunkčních kmitočtových filtrů se zaměřením na aktivní prvky jako jsou proudové konvejory (GCC), napěťové konvejory (GVC) a transkonduktanční zesilovače (OTA) jenž pracují jak v proudovém tak napěťovém módu. V práci jsou dále prezentovány výsledky návrhu dvaceti šesti kmitočtových filtrů druhého řádu jenž všechny pracují v proudovém i napěťovém módu. Je zde teoreticky rozebrána problematika návrhu tzv. M-C grafů jenž jsou grafickou obdobou napěťových a proudových incidenčních matic. Na příkladech jsou rozebrány některé navržené reprezentativní zapojení, určeny jednotlivé přenosové funkce těchto multifunkčních filtračních zapojení a jako výsledky jsou prezentovány modulové kmitočtové charakteristiky. U každého navrženého filtračního zapojení je sestaven M-C graf (graf signálových toků) jenž příslušný obvod charakterizuje. Nakonec jsou zhodnoceny vlastnosti M-C grafů a jejich vhodnost použití.
|
|
|
Řízené analogové kmitočtové filtry
Martinek, Pavel ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
V práci jsou popsány prvky kmitočtových filtrů, především OTA zesilovače, proudové a napěťové konvejory. Jsou ze prezentovány možnosti řízení kmitočtových filtrů a prvky k řízení, analogové násobičky, DA převodníky, analogově řízené zesilovače a digitálně řízené potenciometry. V práci byla rozebrána některá zapojení a jejich možnosti řízení mezního kmitočtu a činitele jakosti. S využitím simulačního programu byla získány frekvenční charakteristiky pro daná zapojení. Úpravou zapojení bylo docílenou změnou typu filtru a opět provedeny analýzy navržených zapojení v simulačním programu PsPice.
|
|
|
Oscilátory a funkční generátory s proudovými a napěťovými konvejory
Šťastný, Lukáš ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Konvejory jsou nedílnou součástí moderních zařízení. V této diplomové praci se zabívá oblastí oscilátorů a funkčních generátorů s proudovými a napěťovými konvejory. Jednotlivá zapojení se rozdělují podle zapojení s konvejorama a s dalšími prvky. Pro funkčnost zapojení se provede v simulaci v programu PSpice. Jako proudový konvejor se využívá OPA861, EL2082, dále se využívá RC obvodů a optočlen CNY-17.
|
|
|
Všestranné autonomní obvodové ekvivalenty plovoucích a uzemněných pasivních prvků
Štěpán, Radim ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem všestranných autonomních obvodových ekvivalentů plovoucích a uzemněných pasivních prvků pomocí moderních aktivních stavebních bloků, jako jsou proudové a napěťové konvejory všech tří generaci. Proudové konvejory patří mezi důležité stavební bloky v proudovém módu. Z hlediska zpracování signálu je lze charakterizovat jako smíšený stavební blok. Tyto prvky mohou dnes nahradit v mnoha případech již nedostačující operační zesilovače. Na základě duality proudového a napěťového módu byl definován napěťový konvejor. Tento prvek by mohl být vhodným aktivním prvkem pro obvody pracující v napěťovém módu. Při realizaci zapojení vycházíme z obecného autonomního obvodu. Volbou daných admitancí lze realizovat prvek typu FDNR (floating frequency dependent negative resistance), plovoucí kapacitor, plovoucí induktor a konvertor uzemněné admitance na plovoucí admitance. V praktické části jsou popsána zapojení, která splňují zadané požadavky. Navržené prvky jsou simulovány v porovnaní s ideálními a následně aplikovány na příčkových filtrech. Pásmová propust druhého řádu s navrženou cívkou byla prakticky sestavena a experimentálně změřena v laboratoři. Výsledky tohoto měření byly srovnány se simulacemi získanými za použití ideálních a reálných modelů proudových a napěťových konvejorů.
|
host ::
RSS.