|
|
Fully-Differential Frequency Filters with Modern Active Elements
Langhammer, Lukáš ; Dostál, Tomáš (oponent) ; Štork, Milan (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
This doctoral thesis focuses on research in the field of frequency filters. The main goal is to propose and analyze fully-differential current-mode frequency filters employing modern active elements. Presented filters are proposed using current followers, operational transconductance amplifiers, digitally adjustable current amplifiers and transresistance amplifiers. The proposal is focusing on ability to control some of the typical filter parameter or parameters using controllable active elements suitably placed in the circuit structure. Individual presented filters are proposed in their single-ended and fully-differential forms. Great emphasis is paid to a comparison of the fully-differential structures and their corresponding single-ended forms. The functionality of each proposal is verified by simulations and in some cases also by experimental measurements.
|
|
|
Analýza filtračních struktur s řiditelnými zesilovači
Pánek, David ; Langhammer, Lukáš (oponent) ; Polák, Josef (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na simulace a praktickou realizaci již existujících zapojení kmitočtových filtrů s moderními aktivními prvky v proudovém módu. V simulacích byl použit nově ABM model (Analog Behavioral Model) prvku DACA (Digital Adjustable Current Amplifier). První část práce pojednává o problematice analogových kmitočtových filtrů. Druhá část se zabývá seznámením s použitými aktivními prvky - digitálně řiditelný proudový zesilovač DACA, vícevýstupový proudový sledovač MO-CF (Multiple Output Current Follower), transkonduktanční zesilovač BOTA (Balanced transconductance amplifier) a universální proudový konvejor UCC (universal current conveyor). Na základě provedených simulací byla vybrána čtyři filtrační zapojení a ta byla realizována do podoby desek plošných spojů (DPS). První zapojení umožňuje měnit pomocí prvku DACA činitel jakosti. Druhé zapojení umožňuje měnit pomocí prvků DACA činitel jakosti i charakteristický kmitočet. Třetí a čtvrtý filtr jsou simulovány a realizovány v diferenční i nediferenční verzi. U třetího a čtvrtého zapojení je možné pomocí stejné změny proudového zesílení u prvků DACA měnit charakteristický kmitočet. Poslední část se zabývá vyhodnocením výsledků provedených simulací a praktického měření.
|
|
|
Plně diferenční kmitočtové filtry s netradičními aktivními prvky
Dvořák, Jan ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá návrhy plně diferenčních kmitočtových filtrů, pracujících v proudovém módu, kde lze pomocí změny transkonduktance nebo zesílení řídit jejich parametry. V první části práce je uveden obecný popis a rozdělení kmitočtových filtrů. Dále jsou v této části popsány aktivní prvky spolu s jejich jednoduchými simulačními modely použité v bakalářské práci. V druhé části je popsán návrh kmitočtového filtru pomocí M-C grafu signálových toků a způsoby transformace výsledného obvodu na diferenční strukturu. Ve třetí části bakalářské práce je uvedeno několik filtračních struktur druhého řádu spolu s jejich simulacemi, jak v nediferenční, tak i v diferenční podobě. V poslední části práce jsou uvedeny návrhy desek plošných spojů a výsledky měření dvou vybraných obvodů.
|
|
|
Návrh filtračních struktur fraktálního řádu
Uher, Jiří ; Dvořák, Jan (oponent) ; Langhammer, Lukáš (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá filtry fraktálního řádu (1+). Navržené filtry pracují v proudovém módu. Odvození těchto filtrů je dosaženo použitím aproximace třetího řádu odpovídající přenosové funkce fraktálního řádu. Jsou zde také popsány aktivní prvky jako univerzální proudový konvejor, proudový sledovač, operační transkonduktanční zesilovač a řiditelný proudový zesilovač. Na konci této práce jsou navržena nová obvodová řešení filtrů fraktálního řádu, která jsou poté realizována a podrobena experimentálnímu měření.
|
|
|
Kmitočtové filtry s proudovými aktivními prvky
Jeřábek, Jan ; Ondráček,, Oldřich (oponent) ; Kolka, Zdeněk (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Disertační práce se orientuje především na výzkum nových proudových aktivních prvků a jejich aplikace v kmitočtových filtrech, vhodných pro proudový mód. Práce je zaměřena na návrh nových zapojení filtrů vhodných nejen pro tradiční nediferenční režim zpracování signálů, ale i struktur pro plně diferenční zpracování. V práci jsou navrženy tři obecné koncepce typu KHN filtrů druhého řádu, v nichž je řiditelnost činitele jakosti a kmitočtu komplexně sdružených pólů zajištěna pomoci několika vhodně zařazených řiditelných proudových zesilovačů. Dalšími použitými aktivními prvky jsou proudový konvejor druhé generace, vícevýstupový proudový sledovač, transkonduktanční zesilovač a jejich diferenční obdoby. Z obecných struktur je možné odvodit velké množství řešení a některá z nich jsou prezentována i v této práci. V práci je dále prezentováno několik multifunkčních a také jednoúčelových filtračních struktur druhého řádu a dvě varianty syntetických prvků n-tého řádů, se kterými je možné navrhnout filtry vyšších řádů, jak v nediferenční, tak i diferenční podobě.
|
|
|
Kmitočtové filtry s netradiční kombinací aktivních prvků
Filgas, Jaroslav ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o teorii a návrhu analogových kmitočtových filtrů druhého řádu, které pracují v proudovém módu a využívají netradiční kombinace aktivních prvků. Filtry jsou navrženy s využitím metody autonomních obvodů. Aktivní prvky použité při návrhu jsou proudový sledovač MO-CF, proudový zesilovač DACA, zobecněné proudové zrcadlo a invertor GCMI, transkonduktanční zesilovač BOTA, invertující proudový konvejor první a třetí generace ICCI/ICCIII a univerzální napěťový konvejor UVC. Navržené filtry pracují výhradně v proudovém módu a jejich ideální a reálné modely jsou ověřeny v simulačním prostředí OrCadu. Práce je strukturovaná do pěti kapitol včetně závěru. První kapitola uvádí obecné vlastnosti kmitočtových filtrů, typy filtračních funkcí, typy filtrů a důležité obecné vztahy. Ve druhé kapitole se věnuji teorii použitých aktivních prvků, ve třetí pak metodám návrhu a čtvrtá obsahuje vlastní navržené filtry včetně jejich přenosových funkcí a výsledků ověření jejich funkčnosti v simulačním prostředí.
|
|
|
Kmitočtové filtry s řiditelným proudovým zesilovačem
Jemelík, Lukáš ; Lattenberg, Ivo (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Bakalářská práce pojednává o návrhu aktivních kmitočtových filtrů druhého řádu, které budou využívat aktivní prvky. Tyto filtry byly navrženy pomocí metody autonomních obvodů. Aktivními prvky jsou řiditelný proudový zesilovač DCCA a vícevýstupový proudový sledovač MO-CF. Všechny navržené filtry pracují v proudovém módu. Práce je rozdělena do pěti kapitol. V úvodní kapitole jsou obecně popsány vlastnosti kmitočtových filtrů, druhá se zaobírá popisem použitých aktivních prvků, třetí použitými návrhovými metodami. Ve čtvrté kapitole jsou popsána jednotlivá zapojení, jejich přenosové funkce a ověření jejich funkčnosti v počítačovém software.
|
|
|
Nelineární obvody s řízenými proudovými zdroji
Dolák, Jan ; Hanák, Pavel (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o problematice nelineárních obvodů. V úvodu práce jsou popsány základní možnosti řešení nelineárních obvodů. Dále jsou uvedeny základní informace o moderních proudových aktivních prvcích, jako jsou například proudové sledovače, proudové operační zesilovače a proudové konvejory. V další části diplomové práce je probrána problematika reálných vlastností polovodičových diod, hlavní pozornost je věnována závěrné zotavovací době. V diplomové práci jsou popsány tři různé typy obvodů s nelineárními prvky. Prvním typem obvodů jsou obvody diodových přesných usměrňovačů, nejvíce jsou prozkoumány dvoucestné usměrňovače obsahující napěťové operační zesilovače, proudové sledovače a další aktivní prvky popsané v předchozích kapitolách. Pro každý z těchto obvodů byly provedeny simulace v programu PSpice, aby byly zjištěny jejich vlastnosti. Následně je věnována pozornost zvyšování maximální zpracovávané frekvence. Také je hledána minimální potřebná velikost vstupních signálů obvodů. V následující části jsou zpracovány dva návrhy diodového funkčního měniče, funkční měnič s napěťovým operačním zesilovačem a funkční měnič s proudovým sledovačem. Pro oba navržené funkční měniče byly provedeny simulace pro zjištění jejich skutečných vlastností. Třetí zkoumaný typ nelineárních obvodů jsou různé druhy napěťových a proudových diodových okrajovačů, ze kterých jsou blíže zkoumány horní, dolní a oboustranné okrajovače. Pro všechny zkoumané obvody okrajovačů byly opět provedeny simulace a byla zkoumána jejich funkčnost a problémy spojené s jejich využitím pro okrajování signálů s vysokými frekvencemi. V poslední části práce je popsána praktická realizace obvodu přesného usměrňovače, který se ze všech zkoumaných obvodů vykazoval nejlepší schopností zpracovávat vysoké frekvence signálů. Tento obvod byl realizován pro možnost použití v proudovém režimu a ve smíšeném režimu. Získané hodnoty reálných obvodů byly následně srovnávány s hodnotami získanými ze simulací příslušných obvodů.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.