|
|
Návrh měřících struktur pro obvody s diferenčními signály
Jemelík, Lukáš ; Hanák, Pavel (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o měřících strukturách prvků pracujících v proudovém módu. Jsou zde navrhnuty struktury pro měření vstupní a výstupní impedance a simulovány pro prvek DACA. Z velké části se také zabývá převodníky napětí na proud a proud na napětí, které jsou potřeba pro měření diferenčních proudových kmitočtových filtrů. Byly provedeny simulace v programu PSpice a vybraná zapojení převodníků byla prakticky realizována a změřena. Výsledky měření byly porovnány se simulovanými charakteristikami.
|
|
|
Diferenční kmitočtové filtry s moderními aktivními prvky
Kubík, Milan ; Vrba, Kamil (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce je zaměřena na návrh plně diferenčních kmitočtových filtrů s moderními aktivními prvky v proudovém módu. První část práce pojednává o problematice analogových kmitočtových filtrů a vytváření diferenčních struktur. Poté následuje seznámení s metodami návrhu filtrů a použitými aktivními prvky - digitálně řiditelný proudový zesilovač DACA (Digital Adjustable Current Amplifier) a vícevýstupový proudový sledovač MO-CF (Multiple Output Current Follower). Vlastní návrh diferenčních filtrů je rozdělen na dvě části. V první části návrhu jsou vytvářeny filtry za pomoci syntetických prvků vyšších řádů. Vznikla obvodová řešení typu dolní propust a horní propust třetího řádu. V druhé části práce jsou navrženy diferenční filtry pomocí grafů signálových toků. První zapojení je schopné realizovat pět filtračních funkcí a to horní propust, dolní propust, pásmovou propust, pásmovou zádrž a fázovací článek. U druhého zapojení je možné pomocí stejné změny proudového zesílení u prvků DACA měnit mezní kmitočet. Pro toto zapojení byla také provedena citlivostní analýza. V poslední části je experimentální ověření diferenčního kmitočtového filtru pro změnu mezního kmitočtu a zhodnocení práce.
|
|
|
Návrh a realizace symetrických převodníků U/I a I/U
Chrást, Jakub ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce pojednává o návrhu symetrických převodníků napětí na proud a proud na napětí. Tyto převodníky slouží pro měření kmitočtových charakteristik diferenčních filtrů v proudovém módu, protože k dispozici nejsou měřící přístroje s proudovým buzením. Cílem práce je, aby navržené převodníky co nejméně ovlivňovaly měřenou charakteristiku diferenčního kmitočtového filtru. Jako aktivní prvek byl zvolen CFA, tedy operační zesilovač s proudovou zpětnou vazbou. Byla vytipována některá zapojení vhodná pro plnění těchto funkcí. Do vybraných zapojení byly vkládány různé integrované obvody typu CFA. Dle simulací v programu Orcad byly vybrány nejvhodnější varianty. Jedna z těchto variant byla prakticky zkonstruována a byla provedena kontrolní měření pro ověření funkčnosti.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh řiditelných diferenčních filtrů s proudovými aktivními prvky
Polášek, Lubomír ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem plně diferenčních kmitočtových filtrů pracujících v proudovém módu, u kterých lze řídit mezní kmitočet. Nejprve jsou obecně popsány kmitočtové filtry, aktivní prvky MO-CF, FD-CF a DACA, které jsou v práci využity. Dále je popsán návrh pomocí metody zjednodušených grafů signálových toků a transformace pasivních i aktivních prvků na diferenční strukturu. V práci je ukázán návrh čtyř diferenčních zapojení, u kterých lze měnit pomocí zesílení prvku DACA mezní kmitočet i činitel jakosti. Výsledné průběhy byly simulovány v programu OrCAD, které postihují reálné vlastnosti aktivních prvků tj. makromodel třetí úrovně a ideální vlastnosti aktivních prvků. V poslední části je experimentální ověření diferenčního kmitočtového filtru pro změnu mezního kmitočtu pomocí zesílení na prvcích DACA.
|
|
|
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.
|
|
|
Filtry vyšších řádů s proudovými zrcadly
Novotný, Matouš ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá návrhem kmitočtových filtrů s využitím více aktivních prvků MCMI (Multi-output Current Mirror and Inverter). Úvod práce je nejprve věnován teorii kmitočtových filtrů a jejich možným využitím. Dále jsou diskutovány navržené obvodové struktury s danými aktivními prvky z hlediska vlivu parazitních vlastností použitých reálných modelů. Součástí práce je i numerický návrh nalezených řešení a jejich simulace ve vhodném programu.
|
|
|
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.
|
|
|
Fázovací obvody s moderními funkčními bloky
Horák, Ondřej ; Petržela, Jiří (oponent) ; Dostál, Tomáš (vedoucí práce)
Tato práce se věnuje fázovacím článkům. Postupně bude rozebrán princip fázovacích článků, jejich vlastnosti, návrh n-tého řádu těchto obvodů a následně budou vybrány a popsány některé funkční bloky, pomocí kterých se dají tyto struktury vytvářet. Dále budou FO navrženy a podrobeny simulaci v programu OrCAD PSpice. Nejdříve budou analýzy prováděny s ideálními prvky a potom s prvky reálnými. Dále bude provedena citlivostní, toleranční analýza a bude zkoumán vliv parazitních jevů na parametry obvodu. Po těchto experimentech bude proveden návrh desky plošných spojů. Pro návrh bude vybráno zapojení, které bude vykazovat nejlepší parametry.
|
|
|
Vícefunkční přeladitelný aktivní filtr.
Šotner, Roman ; Petržela, Jiří (oponent) ; Dostál, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem ARC multifunkčních filtrů používajících moderní funkční bloky. Tyto bloky jsou například rychlé napěťové operační zesilovače (OZ), transadmitanční zesilovače (OTA), proudové konvejory (CCII) nebo proudové analogové násobičky, transimpedanční zesilovače (CFA), integrované obvody se stavebními bloky na principu spínaných kapacitorů a digitální potenciometry. Zapojení filtrů jsou studována s ideálními obvodovými modely aktivních bloků a s modely 3. úrovně založenými na napětím řízených zdrojích napětí, napětím řízených zdrojích proudů atd. Používané profesionální makromodely jsou například LT 1364 (Linear Technology), EL 2045 (Intersil), LT 1228 (Linear Technology), LM 13700 (National Semiconductor), EL 2082 (Intersil), AD 844 (Analog Devices) a další. Zapojení navržených filtrů jsou podrobena simulacím v PSpice, kde jsou studovány parazitní vlastnosti a vliv reálných funkčních bloků. Simulacemi jsou zkoumány a ověřovány možnosti elektronického ladění a řízení parametrů těchto filtrů. Vlastnosti některých simulovaných obvodů jsou srovnány s experimentálními výsledky. Na závěr jsou vlastnosti uvedených filtrů porovnány. Konstrukční (výrobní) náležitosti některých filtrů jsou uvedeny na konci práce.
|
host ::
RSS.