|
|
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 filtrů v proudovém, napěťovém a smíšeném módu s OZ pomocí autonomních obvodů
Jašek, František ; Minarčík, Martin (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce popisuje postup při návrhu kmitočtových filtrů s operačním zesilovačem pomocí autonomního zapojení. Nejprve je tu uveden postup odvození zobecněných autonomních obvodů s operačním zesilovačem, ze kterých jsou následně odvozena známa i neznámá zapojení kmitočtových filtrů v napěťovém, proudovém a smíšeném módu. U všech odvozených kmitočtových filtrů byly určeny přenosové funkce, na základě kterých je zřejmé o jaký kmitočtový filtr se jedná (dolní propust, horní propust, pásmová propust, pásmová zádrž). Z odvozených filtračních obvodů jsou následně vybrána dvě neznámá zapojení, na kterých je detailně uveden postup při návrhu požadovaného kmitočtového filtru. Obě navrhnutá zapojení byla ověřena simulací, jejichž výsledky jsou v této práci zaznamenány, a následně bylo provedeno experimentální ověření formou výrobku v SMD montáži. Na výrobku bylo provedeno měření přenosové a fázové kmitočtové charakteristiky zaznamenané do grafu. Závěrem je v této práci popsána vhodnost navrhnutých kmitočtových filtrů pro praktické využití.
|
|
|
Návrh kmitočtových filtrů s proudovými aktivními prvky
Hort, Jiří ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je věnována návrhu kmitočtových filtrů s proudovými aktivními prvky. V úvodní části se věnuji popisu základních vlastností a dělení filtrů. Dále jsou pak uvedeny některé možnosti postupu při navrhování takového filtru. Prvek CMI (Current Mirror and Inverter) se jeví jako nejvhodnější možnost řešení pro aplikace pracující v čistě proudovém módu. Název tohoto prvku by se dal přeložit jako Proudové zrcadlo a invertor, což i plně vystihuje jeho funkci. K návrhovým účelům slouží jeho zobecněná verze GCMI. Konkrétněji je v této práci popsána metoda návrhu pomocí autonomního obvodu vycházející z plné admitanční sítě s jedním i se dvěma aktivními prvky CMI. Z každé admitanční sítě je vždy odvozeno několik autonomních obvodů s minimálně čtyřmi pasivními prvky. Jednotlivé autonomní obvody jsou pak spolu s jejich charakteristickou rovnicí uvedeny v přehledné tabulce. Na závěr je ukázán návrh vybraného multifunkčního kmitočtového filtru pracujícího jak v proudovém tak v napěťovém módu i s jednotlivými charakteristikami pro jeho různé přenosové funkce.
|
|
|
Kmitočtové filtry s proudovými aktivními prvky
Homola, Radek ; Lattenberg, Ivo (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o návrhu kmitočtových filtrů s proudovými aktivními prvky MO-CF, DCCA a CC. V úvodní části jsou představeny proudové aktivní prvky, jejich vlastnosti, struktura a využití. V práci je popsán postupný návrh univerzálního filtru. S využitím aktivních prvků byl sestaven univerzální filtr umožňující změny základních parametrů (jakost a mezní kmitočet). Při tomto návrhu byl použit program SNAP a dané simulace charakteristik byly provedeny v OrCAD-PSpice. Pro řízení změny jakosti a mezního kmitočtu byl využit aktivní prvek DCCA. Pomocí programu EAGLE byl vytvořen plošný spoj univerzálního řízeného filtru. Vytvořený vzorek byl změřen pro jednotlivé typy filtru, různé jakosti a mezní kmitočet. Tyto hodnoty byly porovnány s hodnotami simulovaného filtru .
|
|
|
Kmitočtové filtry s proudovými zesilovači
Zelinka, Miloslav ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává zejména o aktivních prvcích zvaných vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu a jejich použití v kmitočtových filtrech. Tyto kmitočtové filtry pracují v čistě proudovém módu. V první části této práce jsou představeny jednotlivé typy proudových aktivních prvků. Vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu (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.
|
|
|
Návrh lineárních struktur na tranzistorové úrovni
Gajdoš, Adam ; Kubánek, David (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Bakalářkská práce se zabývá vývojem software pro automatizovaný návrh kmitočtových filtrů s použitím aktivních prvků místo induktorů. První část práce se zabývá rozdělením kmitočtových filtrů podle přenášeného spektra a podle druhu použitých součástek. Dále se zabývá taky pracovními režimi obvodu. V další části prouzkoumává různé návrhové metody filtrů s aktvními prvky, soustředí se hlavně na metodu autonomních obvodů, která se používá programovém řešení. Práce se dále zabývá popisu prostředí Wolfram Mathematici, jejím vývojem a taky výhodama. V další kapitole se práce věnuje teoretickému popisu programu a všem nutným teoretickým ustanovení, které jsou potřeba ke zvládnuti programu, tj. popis Modifikované metody uzlových napětí, nahrazení tranzistoru MOSFET za zdroj proudu řízený napětím a taky zápisu pasivní prvků ve strojové podobě. Poslední kapitola se věnuje samotnému vývoji programu a jeho podrobném popisu.
|
|
|
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.
|
|
|
Filtry s proudovými zrcadly
Kotlán, Petr ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
V této semestrální práci je stručně ukázán návrh kmitočtových filtrů 2. řádu s proudovým zesilovačem. Autonomní obvod jsme upravili tak, aby splňoval kritéria nutná pro kmitočtový filtr. Je ukázáno několik variant autonomních obvodů, ze kterých je možné získat filtr 2. řádu s proudovým zesilovačem. Obvod byl nasimulován v programu MicroCap časovou a střídavou analýzou. Proudový zesilovač byl nahrazen proudovým zrcadlem, resp. proudovým invertorem. Byly zkoumány stejnosměrné proudy v zapojení a jejich vztah na dodávaný harmonický signál. Aby nedocházelo k nechtěnému znehodnocení harmonického signálu vlivem tranzistorů nepracujících v lineárním režimu, musí být do obvodu dodán stejnosměrný proud. Tento proud musí být v určitém poměru k danému střídavému proudu. Kaskádním spojením tří filtrů 2. řádu jsme získali aktivní kmitočtový filtr 6. řádu s proudovým zrcadlem. Tento složitější obvod byl funkční a ověřením pomocí střídavé analýzy byla zjištěna patřičná strmost modulové charakteristiky pro dané typy dolních, horních a pásmových propustí.
|
|
|
Aktivní kmitočtový filtr v proudovém módu
Paščinský, Jiří ; Dostál, Tomáš (oponent) ; Slezák, Josef (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je návrh kmitočtového filtru pracujícího v proudovém módu. V úvodu práce je pojednáno o vlastnostech kmitočtových filtrů a jejich využití. Pozornost je zde věnována především přenosové funkci filtru. Ve třetí kapitole se seznámíme s druhy pracovních módů a s jejich výhodami a nevýhodami. Dále je pozornost zaměřena na aktivní bloky používané v proudovém módu. Dále jsou ukázány obvody AD 844 a EL2082, představující proudové konvejory druhé generace využité v návrhu filtru. Poslední dvě kapitoly se zabývají samotným návrhem vybraného kmitočtového filtru. Navržené zapojení bylo podrobeno simulacím v programu PSpice a výsledky byly srovnávány s výsledky dosažené měřením. Filtr byl také podroben citlivostní a toleranční analýze.
|
|
|
Zobecněný návrh kmitočtových filtrů s operačními zesilovači
Dokoupil, Drahomír ; Minarčík, Martin (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Práce se zabývá zobecněným návrhem kmitočtových filtrů pomocí autonomních obvodů. Jako aktivní prvek byl zvolen operační zesilovač. V úvodu projektu je zmíněna úloha kmitočtových filtrů v elektronických obvodech, základní rozdělení kmitočtových filtrů a jejich přenosové funkce. Další část pojednává o způsobu tvorby autonomních obvodů, volba vhodné admitanční sítě a její zjednodušení. Vybrané autonomní obvody jsou výchozím prvkem pro vyhledání známých zapojení kmitočtových filtrů. V poslední části následuje popis práce s programem SNAP, hledání nového zapojení kmitočtového filtru a prací autonomního obvodu v napěťovém a proudovém módu.
|
host ::
RSS.