|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Multifunkční analogové kmitočtové filtry
Žůrek, Radomil ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se obecně zabývá kmitočtovými filtry a jejich použitím. Jsou zde prezentovány zapojení multifunkčních kmitočtových filtrů se zaměřením na aktivní prvky jako jsou proudové konvejory (GCC), napěťové konvejory (GVC) a transkonduktanční zesilovače (OTA) jenž pracují jak v proudovém tak napěťovém módu. V práci jsou dále prezentovány výsledky návrhu dvaceti šesti kmitočtových filtrů druhého řádu jenž všechny pracují v proudovém i napěťovém módu. Je zde teoreticky rozebrána problematika návrhu tzv. M-C grafů jenž jsou grafickou obdobou napěťových a proudových incidenčních matic. Na příkladech jsou rozebrány některé navržené reprezentativní zapojení, určeny jednotlivé přenosové funkce těchto multifunkčních filtračních zapojení a jako výsledky jsou prezentovány modulové kmitočtové charakteristiky. U každého navrženého filtračního zapojení je sestaven M-C graf (graf signálových toků) jenž příslušný obvod charakterizuje. Nakonec jsou zhodnoceny vlastnosti M-C grafů a jejich vhodnost použití.
|
|
|
Návrh kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky
Jarník, Lukáš ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Táto bakalárska práca je zameraná na návrh kmitočtových filtrov s netradičnými aktívnymi prvkami. Sú tu prezentované aktívne prvky ako sú prúdové konvejory (GCC), napäťové konvejory (GVC), transkonduktančné zosilovače (OTA, CFTA), ktoré pracujú v prúdovom režime. V práci je ďalej navrhnutých a odsimulovaných šesť zapojení s aktívnymi prvkami (GCC), (CFTA), (OTA) a (GVC), ktoré vychádzaju z návrhu podla úplnej admitančnej siete. Jedno zapojenie bolo prakticky zrealizované a experimentálne overené.
|
|
|
Všestranné autonomní obvodové ekvivalenty plovoucích a uzemněných pasivních prvků
Štěpán, Radim ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Herencsár, Norbert (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá návrhem všestranných autonomních obvodových ekvivalentů plovoucích a uzemněných pasivních prvků pomocí moderních aktivních stavebních bloků, jako jsou proudové a napěťové konvejory všech tří generaci. Proudové konvejory patří mezi důležité stavební bloky v proudovém módu. Z hlediska zpracování signálu je lze charakterizovat jako smíšený stavební blok. Tyto prvky mohou dnes nahradit v mnoha případech již nedostačující operační zesilovače. Na základě duality proudového a napěťového módu byl definován napěťový konvejor. Tento prvek by mohl být vhodným aktivním prvkem pro obvody pracující v napěťovém módu. Při realizaci zapojení vycházíme z obecného autonomního obvodu. Volbou daných admitancí lze realizovat prvek typu FDNR (floating frequency dependent negative resistance), plovoucí kapacitor, plovoucí induktor a konvertor uzemněné admitance na plovoucí admitance. V praktické části jsou popsána zapojení, která splňují zadané požadavky. Navržené prvky jsou simulovány v porovnaní s ideálními a následně aplikovány na příčkových filtrech. Pásmová propust druhého řádu s navrženou cívkou byla prakticky sestavena a experimentálně změřena v laboratoři. Výsledky tohoto měření byly srovnány se simulacemi získanými za použití ideálních a reálných modelů proudových a napěťových konvejorů.
|
|
|
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.
|
|
|
Řízené analogové kmitočtové filtry
Martinek, Pavel ; Koton, Jaroslav (oponent) ; Minarčík, Martin (vedoucí práce)
V práci jsou popsány prvky kmitočtových filtrů, především OTA zesilovače, proudové a napěťové konvejory. Jsou ze prezentovány možnosti řízení kmitočtových filtrů a prvky k řízení, analogové násobičky, DA převodníky, analogově řízené zesilovače a digitálně řízené potenciometry. V práci byla rozebrána některá zapojení a jejich možnosti řízení mezního kmitočtu a činitele jakosti. S využitím simulačního programu byla získány frekvenční charakteristiky pro daná zapojení. Úpravou zapojení bylo docílenou změnou typu filtru a opět provedeny analýzy navržených zapojení v simulačním programu PsPice.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.