|
|
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.
|
|
|
Vybrané metody návrhu kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky
Omasta, Zdeněk ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na srovnání čtyř nejnovějších nástrojů pro návrh analogových kmitočtových fitrů. Po úvodní části je uveden popis vlastností a vnitřní struktutry aktivních prvků CCII (second-generation current conveyor), VG-CCII (variable gain current conveyor), VCG-CCII (voltage and current gained second generation current conveyor) a CFTA (current follower transconductance amplifier), použitých pro návrh. Následně je uveden postup návrhu kmitočtových filtrů pomocí zobecněné metody návrhu filtrů vycházející z úplné admitanční sítě, rozšiřováním autonomních obvodů, pomocí grafů signálových toků a se syntetickámi prvky vyššího řádu. Z úplných admitančních sítí s jedním a se dvěma prvky CFTA je navrženo třicet devět autonomních obvodů. Vybraná zapojení autonomních obvodů jsou použita pro přímý návrh kmitočtového fitru a pro návrh kmitočotvého filtru metodou rozšiřováním autonomních obvodů. Výsledné struktury umožnují řízení činitele jakosti Q0 nezávisle na charakteristickém kmitočtu f0. Pomocí metody využívající grafů signálových toků je proveden návrh tří kmitočtových filtrů s aktivními prvky CFTA, VG-CCII a VCG-CCII. Zapojení plně multifunkčního kmitočtového filtru s konvejory VG-CCII a VCG-CCII umožnuje přelaďovat činitel jakosti Q0 a charakteristiký kmitočet f0 nezávisle na sobě. V posledním je pomocí metody návrhu využívající syntetické prvky vyššího řádu navržen kmitočtový filtr typu dolní propust druhého až čtvrtého řádu. Pro všechny uvedené metody návrhu bylo u vybraných zapojení provedeno ověření teoretických vlastností simulacemi v programu PSpice.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Syntetické imitanční dvojpóly s proudovými aktivními prvky
Mráka, Michal ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává o syntetických imitačních dvojpólech s proudovými aktivními prvky. V úvodní části jsou představeny proudové aktivní prvky MO-CF a DACA jako stavební bloky elektronických obvodů umožňující zpracování signálů o kmitočtech desítek megahertzů V práci je popsán návrh syntetických prvků s proudovými aktivními prvky. Vychází se z úplné admitanční sítě, která obsahuje jeden proudový prvek. Následně jsou navrženy různé typy kmitočtových filtrů pracujících v proudovém režimu. Funkce navržených filtrů byla ověřena počítačovou simulací. Vybrané zapojení bylo prakticky ověřeno s dostupnými součástkami a aktivním prvkem MO-CF a byla provedena měření ve frekvenční oblasti. U všech typů filtrů je provedena také citlivostní analýza.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.