|
|
Návrh měřicího obvodu pro cyklování elektrochemických článků v komoře SEM
Tran, Quoc Bao ; Trochta, David (oponent) ; Klvač, Ondřej (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem měřicího obvodu skládající se ze dvou samostatných modulů pro měření elektrického proudu v řádech nanoampérů (nA) při in-situ analýze lithium-iontových článků v mikroskopických rozměrech. Cílem této práce je sestavit prototypový měřicí obvod, jehož úkolem bude vyřešit problémy spojené s elektromagnetickým rušením (EMI) při in-situ analýze a provést následné testování tohoto obvodu, resp. modulů. Diplomová práce je rozdělena na dvě části, a to na teoretickou a praktickou část. V teoretické části je popsána rešerše o elektrochemických článků, kdy zaměření je směřováno na lithium-iontové články. Je popsán princip funkce těchto článků a také byla provedena rešerše o jejich degradačních mechanismech. Dále byly popsány metody testování lithium iontových článků jako GCPL, OCV a CV. V teoretické části jsou dále popsány již provedené in-situ experimenty provedené ve společnosti Thermo Fisher Scientific Brno. Jeden experiment spočíval v sestavování elektrochemického článku na MEMS chipu a druhý experiment byl proveden s použitím mikromanipulátoru jako proudového kolektoru. Naměřené výsledky byly ovlivněny elektromagnetickým rušením. V praktické části je diskutován návrh měřicího obvodu, který by teoreticky vyřešil problémy s měřením velmi malých proudů z pohledu EMI. Dále je popsáno, jak byl měřicí obvod testován.
|
|
|
Návrh a realizace modulu optického přijímače pro VLC aplikace
Grygar, Josef ; Vitásek, Jan (oponent) ; Dobesch, Aleš (vedoucí práce)
Práce se zabývá principy a popisem optické bezdrátové komunikace ve viditelné části elektromagnetického spektra. V teoretické části jsou popsány základní parametry standardu IEEE 802.15.7 a jeho výhody a nevýhody. Rovněž je popsán optický bezdrátový spoj a jeho součásti, obzvláště jeho přijímací část. Největší prostor je věnován návrhu optického přijímače pro viditelnou část elektromagnetického spektra, výběru a porovnání dostupných součástek, simulacím zapojení a výpočtu šumů a poměru SNR. Součástí této práce je rovněž výpočet výkonové energetické bilance spoje a návrh desek plošných spojů optického přijímače, vysílačů a napájecích a výstupních obvodů. Vlastnosti navrhnutých a sestavených elektrických obvodů, součástek a samostatného optického spoje jsou změřeny a porovnány s teoretickými hodnotami.
|
|
|
Širokopásmový transimpedanční zesilovač pro fotodiodu
Šťastný, Martin ; Roubal, Zdeněk (oponent) ; Drexler, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem transimpedančního zesilovače s velkým zesílením. Jsou zde popsány různé principy polovodičových snímačů optického signálu. Dále se zde nachází porovnání různých způsobu převodu fotoproudu na elektrické napětí. Zabývá se také návrhem vhodného zpětnovazebního kompenzačního kondenzátoru z pohledu stability v zapojení jako transimpedanční zesilovač. Zkoumá se vliv nenulových proudů tekoucích do vstupu operačního zesilovače na funkčnost obvodu a kompenzaci výstupního offsetu. Součástí práce je simulace, která potvrzuje vypočtené hodnoty. Práce se dále věnuje realizaci přijímače a způsobu korektního měření mezního kmitočtu.
|
|
|
Rychlý optický přijímač pro měřicí aplikace
Žádník, Jakub ; Steinbauer, Miloslav (oponent) ; Drexler, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problémem detekce spojitého optického signálu o~frekvencích blížících se 100 MHz. Teoretická část práce popisuje princip funkce základních typů fotodiod a jejich parametry včetně náhradního schématu a parazitních vlastností. Dále se zabývá výběrem vhodného zapojení a vhodných prvků tohoto zapojení, zejména fotodiody a operačního zesilovače. V~praktické části proběhne simulace zapojení v~softwaru Tina-TI a pokusné měření vybraných fotodiod. Poté jsou navrženy desky plošných spojů a jejich výroba, osazení a následné testování a ladění pro dosažení optimálních parametrů.
|
|
|
Návrh optického převodníku pro EMC
Štěpánek, Adam ; Hruboš, Zdeněk (oponent) ; Krutílek, David (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem optického převodníku sloužícího k přenosu signálu v rámci měření elektromagnetické kompatibility zarušeným prostředím. V úvodní části je rozebráno šíření rušivých signálů a jejich měření, zejména jsou rozebrány měřící sondy. V následující části je popsán optický přenosový řetězec, princip šíření světla optickým vláknem, a optické modulace. Další část se zabývá návrhem elektrooptického, optoelektrického převodníku a zdrojem pro napájení prototypů. Poslední část je věnována jeho realizaci.
|
|
|
Modul detektoru ionizujícího záření
Matějka, Tomáš ; Džbánek, Lukáš (oponent) ; Kubíček, Michal (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem detektoru ionizujícího rentgenového záření s užitím běžně dostupných PIN fotodiod. Je popsána problematika použití PIN fotodiod pro detekci rentgenového a gamma záření. Je proveden návrh transimpedančního zesilovače pro dva různé režimy detekce. Obě varianty zesilovače jsou porovnány a je posouzena jejich vhodnost pro konkrétní aplikace. Dále je proveden obecný návrh digitalizace signálu a centrální jednotky za účelem propojení soustavy více samostatných detektorů. Jsou diskutovány možnosti paralelního zpracování dat z jednotlivých detektorů pomocí centrální jednotky. Detektor je realizován a naměřené hodnoty jsou srovnávy se simulacemi.
|
|
|
Optické příjimače s moderními obvody
Matyáš, Petr ; Murina, Milan (oponent) ; Drexler, Petr (vedoucí práce)
Cílem práce bylo vyhledat ve firemní literatuře vhodný obvod pro konstrukci optického přijímače, pro signál s analogovou modulací. Šířka přenášeného pásma měla dosáhnout 100 MHz. Po vyhledání vhodného obvodu se měl sestavit vhodný optický přijímač. Ještě před vyhledáním vhodného obvodu, byly v práci prezentovány vlastnosti fotodiod, jejich způsoby zapojení, kde bylo dokázáno, že není vhodné je používat bez operačních zesilovačů. Dále byly rozebrány základní typy fotodiod, jejich vlastnosti, výhody a nevýhody. Po té bylo ukázáno několik možností zapojení fotodiod s operačním zesilovačem. Z těchto zapojení bylo jako nejvhodnější vybráno transimpedanční zapojení. Pak bylo možné konečně přistoupit k výběru vhodného obvodu. Nejdříve se navrhoval obvod s klasickým operačním zesilovačem. Jako nejvhodnější se zdál OPA657 od výrobce TEXAS INSTRUMENT. Po provedení návrhu, výpočtů a simulací se však nepovedlo docílit požadované šířky pásma, proto se muselo od tohoto obvodu ustoupit. Jako přijatelné řešení se naskytlo výběr speciálních transimpedančních zesilovačů, určené přímo k zesilování optických signálů. Proto byl zvolen obvod AD8015 od výrobce ANALOG DEVICES. Tento obvod může dosáhnout šířky pásma až 240 MHz.
|
|
|
Návrh řešení a analýza vlastností proudového operačního zesilovače v bipolární a unipolární technologii
Pawlas, Radovan ; Lattenberg, Ivo (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá proudovými operačními zesilovači a to především jejích vnitřními strukturami a možnými modifikacemi těchto struktur. Proudový operační zesilovač se skládá z několika základních stavebních bloků a ty jsou v této práci stručně popsány a následně jsou tyto bloky použity ve vnitřní struktuře navrhovaných operačních zesilovačů. Základními stavebními bloky proudového operačního zesilovače jsou proudové zrcadlo, diferenční zesilovač, proudový zdroj, transimpedanční zesilovač a pomocné prvky obvodu, které zajistí konkrétní vlastnosti zesilovače. Jsou představena základní zapojení vnitřních struktur operačních zesilovačů. Každý zesilovač prošel analýzou obvodu provedenou v programu MicroCap 9.0, kde byla provedena jednoduchá DC analýza zpětnovazební sítě operačního zesilovače, vnitřní struktury proudového operačního zesilovače v zapojení se zpětnovazební sítí. Obvody byly řešeny jak v bipolární, tak i v unipolární technologii a to vždy pro stejný typ zapojení. Práce se zabývá způsobem připojení zpětnovazební sítě k operačnímu zesilovači a byly zkoumány reálné vlastnosti samotného zesilovače v navržené zpětnovazební síti. Tento návrh zásadně ovlivňuje výsledné vlastnosti obvodu. Analýzou obvodu se provedlo zjištění, jak daný proudový operační zesilovač pracuje v určitém proudovém rozsahu. Každý typ zkoumaného zesilovače je popsán, je uvedeno schéma zapojení vnitřní struktury a uveden graf vyjadřující proudový přenos zesilovače. Na závěr jsou tyto zesilovače porovnány a uvedeny jejich základní vlastnosti.
|
|
|
Širokopásmový transimpedanční zesilovač pro fotodiodu
Šťastný, Martin ; Roubal, Zdeněk (oponent) ; Drexler, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem transimpedančního zesilovače s velkým zesílením. Jsou zde popsány různé principy polovodičových snímačů optického signálu. Dále se zde nachází porovnání různých způsobu převodu fotoproudu na elektrické napětí. Zabývá se také návrhem vhodného zpětnovazebního kompenzačního kondenzátoru z pohledu stability v zapojení jako transimpedanční zesilovač. Zkoumá se vliv nenulových proudů tekoucích do vstupu operačního zesilovače na funkčnost obvodu a kompenzaci výstupního offsetu. Součástí práce je simulace, která potvrzuje vypočtené hodnoty. Práce se dále věnuje realizaci přijímače a způsobu korektního měření mezního kmitočtu.
|
|
|
Návrh a realizace modulu optického přijímače pro VLC aplikace
Grygar, Josef ; Vitásek, Jan (oponent) ; Dobesch, Aleš (vedoucí práce)
Práce se zabývá principy a popisem optické bezdrátové komunikace ve viditelné části elektromagnetického spektra. V teoretické části jsou popsány základní parametry standardu IEEE 802.15.7 a jeho výhody a nevýhody. Rovněž je popsán optický bezdrátový spoj a jeho součásti, obzvláště jeho přijímací část. Největší prostor je věnován návrhu optického přijímače pro viditelnou část elektromagnetického spektra, výběru a porovnání dostupných součástek, simulacím zapojení a výpočtu šumů a poměru SNR. Součástí této práce je rovněž výpočet výkonové energetické bilance spoje a návrh desek plošných spojů optického přijímače, vysílačů a napájecích a výstupních obvodů. Vlastnosti navrhnutých a sestavených elektrických obvodů, součástek a samostatného optického spoje jsou změřeny a porovnány s teoretickými hodnotami.
|
host ::
RSS.