|
|
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.
|
|
|
Nelineární obvodové struktury s proudovými a napěťovými konvejory
Gabriel, Viktor ; Hanák, Pavel (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá využitím aktivních prvků v nelineárních obvodech. Nejprve zde jsou teoreticky popsány varianty proudových a napěťových konvejorů. Dále se práce věnuje návrhu nových obvodových struktur s nelineárními prvky, které vychází už z dříve známých realizací. Je navrženo hned několik možností řešení zkoumaného obvodu a následuje výběr nejvhodnější struktury. Toto vybrané řešení se důkladně zanalyzuje, aby bylo možné v následné diplomové práci porovnat teoreticky navržené obvodové řešení s prakticky realizovaným.
|
|
|
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.
|
|
|
Moderní aktivní prvky a jejich chování v lineárních blocích
Kosztyu, Tomáš ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tématem této diplomové práce byly kmitočtové filtry a jejich realizace pomocí nových moderních aktivních prvků jako UVC, UCC, VFA, CFA a OTA. Hlavním bodem práce bylo navrhnout kmitočtové filtry s těmito aktivními prvky, kdy tvar přenosové funkce bude pro všechny struktury shodný a porovnat vlastnosti aktivních prvků. Navrhované kmitočtové filtry byly druhého řádu s jedním nebo dvěma aktivními prvky. V první části práce jsou probrány základní vlastnosti kmitočtových filtrů, jejich vlastnosti a rozdělení. Dále jsou popsány obecné vlastnosti aktivních filtrů a jejich základních prvků jako jsou operační zesilovače OTA, VFA a CFA a poslední době častěji používané napěťový a proudový konvejor. V druhé časti jsou pak navrženy kmitočtové filtry s těmito prky se shodnou přenosovou funkcí. Následně jsou provedeny simulace všech filtrů a získány frekvenční charakteristiky. Nakonec jsou tyto filtry experimentálně vyrobeny a provedeno praktické měření.
|
|
|
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 .
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Univerzální aktivní prvky a jejich využití v kmitočtových filtrech
Vencálek, Roman ; Kubánek, David (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o univerzálních moderních aktivních prvcích, jako je univerzální proudový a univerzální napěťový konvejor. Jejich velký problém s malou šířkou pásma je minulostí díky rychlému vývoji technologií v několika posledních letech. Proudové a napěťové konvejory jsou stále ve fázi výzkumu, díky jejich dobrým vlastnostem je ale pravděpodobné jejich komerční nasazení v budoucnu. Pro ověření vlastností proudových konvejorů byly použity části jiných integrovaných obvodů, a byl tak získán prvek s podobnými vlastnostmi. V této práci je ukázán návrh aktivních filtrů s prvky DBTA a FDBTA, které vznikly „spojením“ právě univerzálního proudového a napěťového konvejoru. Na vybraných obvodech s DBTA byly provedeny simulace za účelem ověření jejich vlastností. Pro zjištění chování v reálných aplikacích byly také obvody zkonstruovány, což umožnilo porovnat výsledky získané ze simulačních programů s ideálním chováním prvků a s modely simulujícími reálné vlastnosti oproti hodnotám získaným měřením obvodů.
|
|
|
Modelování netradičních funkčních bloků v Pspice
Zetík, Rostislav ; Brančík, Lubomír (oponent) ; Petržela, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce na téma Modelování netradičních funkčních bloků v PSpice se zabývá postupy při návrhu modelů elektronických prvků a měla by pomoci při jejich tvorbě. Práce na začátku teoreticky popisuje, jakým způsobem se modely vytváří a jaké možnosti pro modelování nabízí program PSpice. Jsou přiblíženy jednotlivé úrovně modelu a jejich vlastnosti. Druhý hlavní blok prakticky krok za krokem ukazuje postupy návrhu modelů operačního zesilovače, proudových a napěťových konvejorů, OTA, CDTA, imitančního invertoru a konvertoru a logaritmického zesilovače. Jsou vytvořeny modely až do 4. úrovně, tedy ideální, rezistivní, kmitočtově závislé a nelineární. Tím jsou namodelovány základní přenosové vlastnosti, vstupní a výstupní impedance. Vytvořené modely s dostatečnou přesností odpovídají parametrům komerčních prvků. Práce také ukazuje možnosti programu pro nalezení hodnot součástek modelu jako krokování nebo nástroj Optimizer.
|
|
|
Zesilovač CFA
Kšica, Radim ; Khateb, Fabian (oponent) ; Stehlík, Jiří (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá návrhem a simulacemi operačního zesilovače s proudovou zpětnou vazbou. Základním zaměřením práce je navržení jednoduchého zapojení, realizujícího svou funkcí jednoduchý operační zesilovač s proudovou zpětnou vazbou. Zapojení je realizováno v CMOS technologii AMIS 0,7 um. K zesilovači je vytvořen jednoduchý katalogový list.
|
host ::
RSS.