|
|
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.
|
|
|
Toleranční analýza filtrů s CDTA
Miksl, Jan ; Jeřábek, Jan (oponent) ; Šotner, Roman (vedoucí práce)
Bakalářská práce je zaměřena na toleranční a citlivostní analýzu filtrů s prvky CDTA. První část práce je věnována teorii a základním vlastnostem filtrů. Poté se práce zabývá aktivními prvky v proudovém módu, které jsou využity k realizaci modelu CDTA. Je nadefinován prvek CDTA, jeho bloková struktura, schématická značka a popis jeho přenosových vlastností. Následuje simulace, ve které je analyzována struktura KHN filtru s OZ. Výsledky této simulace slouží k porovnání s výsledky simulací filtru s prvky CDTA. Je analyzován filtr s jeho ideálním modelem, modelem 3. úrovně a model reprezentovaný dílčími makromodely (AD 844, MAX 435) výrobců dostupnými komerčně. Poté jsou vysvětleny pojmy toleranční a citlivostní analýza a vypočteny teoretické hodnoty citlivostí pro jednotlivé prvky v daném zapojení. Další část se zabývá způsoby modifikace a návrhu struktury KHN s prvky CDTA modely 3. úrovně (ladění mezního kmitočtu transkonduktancí, změna činitele jakosti a návrh zapojení podle Butterworthovy aproximace). V poslední kapitole je zapojení optimalizováno pomocí programu PSpice a pozornost je zaměřena na dosažení co možná nejlepších vlastností zapojení pro typické tolerance použitých prvků. V závěru jsou zhodnoceny výsledky simulací, porovnány vlastnosti zapojení před a po optimalizaci a uvedeny výhody a nevýhody filtru s prvky CDTA.
|
|
|
Aplikace moderních funkčních bloků v harmonických oscilátorech
Votýpka, František ; Kubánek, David (oponent) ; Slezák, Josef (vedoucí práce)
Tato práce pojednává o nově navržených aktivních funkčních blocích používaných v elektronice, které mají lepší vlastnosti než klasické operační zesilovače. Tyto nové bloky se vyznačují zvláště tím, že pracují v proudovém módu a tak mohou být použity na vyšších kmitočtech. Pomocí těchto bloků lze navrhovat např. elektronicky přeladitelné filtry typu dolní propust, horní propust, pásmovou propust, apod. Mimoto jimi lze pohodlně realizovat oscilátory, které lze rovněž elektronicky přelaďovat. V této práci je uvedeno několik těchto bloků, jejich základní vlastnosti a princip. Dále jsou navrženy tři oscilátory s proudovými konvejory druhé generace. Je provedena simulace, citlivostní a toleranční analýza a stabilizace amplitudy. Vše použitím programu OrCAD PSpice. Oscilátory jsou elektronicky přeladitelné v pásmu kmitočtů jednotek MHz.
|
|
|
Unconventional Circuit Elements for Ladder Filter Design
Shaktour, Mahmoud ; Dobeš,, Josef (oponent) ; Mišurec, Jiří (oponent) ; Biolek, Dalibor (vedoucí práce)
Frequency filters are linear electric circuits that are used in wide area of electronics. They are also the basic building blocks in analogue signal processing. In the last decade, a huge number of active building blocks for analogue signal processing was introduced. However, there is still the need to develop new active elements that offer new possibilities and better parameters. The current-, voltage-, or mixed-mode analog circuits and their various aspects are discussed in the thesis. This work reflects the trend of low-power (LP) low-voltage (LV) circuits for portable electronic and mobile communication systems and the problems of their design. The need for high-performance LV circuits encourages the analog designers to look for new circuit architectures and new LV techniques. This thesis presents various active elements such as Operational Transconductance Amplifier (OTA), Current Conveyor of Second Generation (CCII), and Current Differencing Transconductance Amplifier (CDTA), and introduces novel ones, such as Voltage Differencing Transconductance Amplifier (VDTA) and Voltage Differencing Voltage Transconductance Amplifier (VDVTA). All the above active elements were also designed in CMOS bulk-driven technology for LP LV applications. This thesis is also focused on replacement of conventional inductors by synthetic ones in passive LC ladder filters. These replacements can lead to the synthesis of active filters with interesting parameters.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh základních stavebních bloků s fraktálním charakterem přenosu
Theumer, Radek ; Staněk, Miroslav (oponent) ; Langhammer, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na návrh analogových obvodových struktur celočíselného i neceločíselného řádu. V úvodu práce je nahlédnuto na možnosti, jak docílit přenosové funkce fraktálního řádu. Byly navrženy dva základní stavební bloky v podobě integrátoru, respektive derivátoru, jejichž řád i frekvence jsou elektronicky nastavitelné. V rámci těchto struktur je využito netradičního aktivního prvku, jehož vnitřní struktura je navíc upravena tak, aby prvek umožňoval elektronické řízení některých dalších parametrů. Aplikace integrátorů necelistvých řádů je prezentována na frekvenčním filtru. Simulace jsou provedeny pomocí tranzistorových modelů aktivních prvků ve dvou technologiích: CMOS TSMC 0,18 um v prostředí OrCAD Pspice a I3T25 v prostředí CADENCE Virtuoso. Všechna zapojení jsou realizována na desku plošného spoje (DPS) a jsou podrobena experimentálnímu měření. Součástí práce je i srovnávací měření filtrů s fraktálním integrátorem jiného autora.
|
|
|
Modulární přístup k návrhu moderních analogových prvků v technologii CMOS
Prokop, Roman ; Ďuračková, Daniela (oponent) ; Hudec, Lubomír (oponent) ; Musil, Vladislav (vedoucí práce)
Předkládaná dizertační práce se zabývá modulárním návrhem moderních analogových obvodů v technologii CMOS. Jejím záměrem je navrhnout sadu modulárních mikroelektronických stavebních bloků a s jejich pomocí realizovat vybrané moderní aktivní obvody, pracující zejména v proudovém módu. Nicméně modulární přístup lze samozřejmě použít také při návrhu obecně známých klasických prvků, např. operačních zesilovačů. Součástí této práce je také vývoj zcela nového, vysoce univerzálního, aktivního obvodu CCTA, včetně podrobného rozboru jeho využití a uvedení nejzajímavějších aplikačních zapojení. Právě tento CCTA, společně s příbuzným, teoreticky již dříve zpracovaným obvodem CDTA, zde byl realizován zcela poprvé a to ve dvou odlišných topologiích na jednom čipu. Realizované obvody byly testovány a podle výsledků měření byla sestavena knihovna behaviorálních modelů pro program PSpice, včetně vzorových simulací některých aplikačních zapojení. Na základě poznatků získaných v průběhu řešení bylo provedeno stručné vzájemné porovnání obvodů pracujících v napěťovém a proudovém módu.
|
|
|
Využití prvků CDTA a CFTA v elektronických obvodech a kmitočtových filtrech
Kotlán, Petr ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Kubánek, David (vedoucí práce)
Práce pojednává o aktivních prvcích v proudovém módu CDTA (current differencing transconductance amplifier) a CFTA (current follower transconductance amplifier). CDTA je prvek, jenž porovnává dva vstupní proudy. Výsledný proud vystupuje přes přídavnou svorku Z na zátěž. Vzniklé napětí je přes transkonduktanci g převedeno na výstupní proud, který může být kladný (X+ výstup) nebo záporný (X- výstup). CFTA využívá narozdíl od CDTA jen jeden proudový vstup. Je ukázáno aplikační využití prvků v kmitočtových filtrech a oscilátorech. Bylo navrženo několik filtrů 2. řádu realizující zároveň dolní, horní i pásmovou propust. Dále pak byla ukázána možnost převést filtry v různých topologiích s operačním zesilovačem na filtry s prvky CDTA a CFTA. Také byly navrženy oscilátory s využitím prvků CDTA a CFTA. Navržené obvody byly odsimulovány. Za účelem simulace byly vytvořeny tranzistorové modely prvků. Prvky je též možno realizovat pomocí součástek AD844 a MAX435. Střídavou analýzou byly ukázány modulové charakteristiky daných filtrů a v časové analýze ukázány průběhy výstupu oscilátorů. Součástí práce byla praktická realizace kmitočtového filtru druhého řádu s prvkem CFTA. Zařízení bylo uděláno jako deska plošných spojů v smd variantě. CFTA byl realizován pomocí prvků AD844 a MAX435.
|
|
|
Návrh základních stavebních bloků s fraktálním charakterem přenosu
Theumer, Radek ; Staněk, Miroslav (oponent) ; Langhammer, Lukáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na návrh analogových obvodových struktur celočíselného i neceločíselného řádu. V úvodu práce je nahlédnuto na možnosti, jak docílit přenosové funkce fraktálního řádu. Byly navrženy dva základní stavební bloky v podobě integrátoru, respektive derivátoru, jejichž řád i frekvence jsou elektronicky nastavitelné. V rámci těchto struktur je využito netradičního aktivního prvku, jehož vnitřní struktura je navíc upravena tak, aby prvek umožňoval elektronické řízení některých dalších parametrů. Aplikace integrátorů necelistvých řádů je prezentována na frekvenčním filtru. Simulace jsou provedeny pomocí tranzistorových modelů aktivních prvků ve dvou technologiích: CMOS TSMC 0,18 um v prostředí OrCAD Pspice a I3T25 v prostředí CADENCE Virtuoso. Všechna zapojení jsou realizována na desku plošného spoje (DPS) a jsou podrobena experimentálnímu měření. Součástí práce je i srovnávací měření filtrů s fraktálním integrátorem jiného autora.
|
|
|
Unconventional Circuit Elements for Ladder Filter Design
Shaktour, Mahmoud ; Dobeš,, Josef (oponent) ; Mišurec, Jiří (oponent) ; Biolek, Dalibor (vedoucí práce)
Frequency filters are linear electric circuits that are used in wide area of electronics. They are also the basic building blocks in analogue signal processing. In the last decade, a huge number of active building blocks for analogue signal processing was introduced. However, there is still the need to develop new active elements that offer new possibilities and better parameters. The current-, voltage-, or mixed-mode analog circuits and their various aspects are discussed in the thesis. This work reflects the trend of low-power (LP) low-voltage (LV) circuits for portable electronic and mobile communication systems and the problems of their design. The need for high-performance LV circuits encourages the analog designers to look for new circuit architectures and new LV techniques. This thesis presents various active elements such as Operational Transconductance Amplifier (OTA), Current Conveyor of Second Generation (CCII), and Current Differencing Transconductance Amplifier (CDTA), and introduces novel ones, such as Voltage Differencing Transconductance Amplifier (VDTA) and Voltage Differencing Voltage Transconductance Amplifier (VDVTA). All the above active elements were also designed in CMOS bulk-driven technology for LP LV applications. This thesis is also focused on replacement of conventional inductors by synthetic ones in passive LC ladder filters. These replacements can lead to the synthesis of active filters with interesting parameters.
|
host ::
RSS.