|
|
Zobecněný návrh kmitočtových filtrů s operačními zesilovači
Dokoupil, Drahomír ; Minarčík, Martin (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
Práce se zabývá zobecněným návrhem kmitočtových filtrů pomocí autonomních obvodů. Jako aktivní prvek byl zvolen operační zesilovač. V úvodu projektu je zmíněna úloha kmitočtových filtrů v elektronických obvodech, základní rozdělení kmitočtových filtrů a jejich přenosové funkce. Další část pojednává o způsobu tvorby autonomních obvodů, volba vhodné admitanční sítě a její zjednodušení. Vybrané autonomní obvody jsou výchozím prvkem pro vyhledání známých zapojení kmitočtových filtrů. V poslední části následuje popis práce s programem SNAP, hledání nového zapojení kmitočtového filtru a prací autonomního obvodu v napěťovém a proudovém módu.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh lineárních struktur na tranzistorové úrovni
Gajdoš, Adam ; Kubánek, David (oponent) ; Koton, Jaroslav (vedoucí práce)
Bakalářkská práce se zabývá vývojem software pro automatizovaný návrh kmitočtových filtrů s použitím aktivních prvků místo induktorů. První část práce se zabývá rozdělením kmitočtových filtrů podle přenášeného spektra a podle druhu použitých součástek. Dále se zabývá taky pracovními režimi obvodu. V další části prouzkoumává různé návrhové metody filtrů s aktvními prvky, soustředí se hlavně na metodu autonomních obvodů, která se používá programovém řešení. Práce se dále zabývá popisu prostředí Wolfram Mathematici, jejím vývojem a taky výhodama. V další kapitole se práce věnuje teoretickému popisu programu a všem nutným teoretickým ustanovení, které jsou potřeba ke zvládnuti programu, tj. popis Modifikované metody uzlových napětí, nahrazení tranzistoru MOSFET za zdroj proudu řízený napětím a taky zápisu pasivní prvků ve strojové podobě. Poslední kapitola se věnuje samotnému vývoji programu a jeho podrobném popisu.
|
|
|
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.
|
|
|
Aktivní kmitočtový filtr v proudovém módu
Paščinský, Jiří ; Dostál, Tomáš (oponent) ; Slezák, Josef (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce je návrh kmitočtového filtru pracujícího v proudovém módu. V úvodu práce je pojednáno o vlastnostech kmitočtových filtrů a jejich využití. Pozornost je zde věnována především přenosové funkci filtru. Ve třetí kapitole se seznámíme s druhy pracovních módů a s jejich výhodami a nevýhodami. Dále je pozornost zaměřena na aktivní bloky používané v proudovém módu. Dále jsou ukázány obvody AD 844 a EL2082, představující proudové konvejory druhé generace využité v návrhu filtru. Poslední dvě kapitoly se zabývají samotným návrhem vybraného kmitočtového filtru. Navržené zapojení bylo podrobeno simulacím v programu PSpice a výsledky byly srovnávány s výsledky dosažené měřením. Filtr byl také podroben citlivostní a toleranční analýze.
|
|
|
Návrh kmitočtových filtrů s proudovým aktivním prvkem
Polášek, Lubomír ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Vrba, Kamil (vedoucí práce)
V mé bakalářské práci se nejprve věnuji problematice kmitočtových filtrů, jejich použití, typů přenosových funkcí a různým typům aproximace, které lze při návrhu využívat. Další část práce popisuje různé typy aktivních prvků, ať už napěťových, proudových či pracujících ve smíšeném módu. Dále se práce zaměřuje na různé postupy návrhu, které můžeme použít při realizaci kmitočtových filtrů. V poslední části předkládám návrh ideálního proudového zesilovače a několik možných zapojení autonomních obvodů s tímto prvkem. Je ukázáno několik návrhů konkrétních řešení, výsledné simulace v programu OrCAD a možná realizace vstupní a výstupní impedance prvku PCA.
|
|
|
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.
|
|
|
Návrh řiditelných kmitočtových filtrů s moderními proudovými prvky
Stejný, Jiří ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává zejména o aktivních prvcích zvaných vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu a jejich použití v řiditelných kmitočtových filtrech. Tyto řiditelné kmitočtové filtry pracují v čistě proudovém módu. V první části této práce jsou představeny jednotlivé typy proudových aktivních prvků. Univerzální proudový konvejor, vícevýstupový proudový sledovač, digitálně řízený zesilovač proudu (UCC, MO-CF, DCCA). Ve druhé části této práce jsou představeny jednotlivé metody návrhu řiditelných kmitočtových filtrů. Speciální pozornost je věnována metodě návrhu pomocí autonomních obvodů, protože je jedna z nejpoužívanějších. V poslední části této práce jsou navrženy a počítačově simulovány jednotlivé multifunkční řiditelné kmitočtové filtry s již uvedenými proudovými aktivními prvky. Tyto filtry byly navrženy metodou autonomních obvodů nebo modifikací již známých obvodů. Funkce navržených filtrů byla ověřena počítačovou simulací. Program Snap3 byl použit pro symbolickou analýzu obvodu a program OrCad PSpice byl použit pro simulaci frekvenčních charakteristik multifunkčních kmitočtových filtrů.
|
|
|
Multifunkční kmitočtové filtry s GCMI
Voráč, Ladislav ; Minarčík, Martin (oponent) ; Jeřábek, Jan (vedoucí práce)
V úvodu práce je pojednáno o možnostech kmitočtových filtrů a jejích využití. Následně jsou uvedeny základní teoretické vlastnosti filtrů, jejich popis pomocí přenosových funkcí, nastíněny přenosové filtrační funkce druhého řadů a další možné dělení filtrů na aktivní či pasivní. V druhé kapitole se nejprve obeznámíme s proudovým módem, jeho využitím a důvody proč se k němu přistupuje. Poté jsou vypsány jednotlivé aktivní proudové prvky, které budou užity při stavbě kmitočtových filtrů druhého řádu. Nejvíce využívaným prvkem pro aplikaci v čistě proudové módu je GCMI, který můžeme volně přeložit jako zobecněná proudová zrcadla a invertory. Už z názvu jsou zřejmé jeho možnosti při návrhu, což je zrcadlení proudu a také jeho invertování. Samotnou návrhovou metodou autonomního obvodu se zabývá další kapitola, kde v jednotlivých blocích najdeme postup návrhu kmitočtových filtrů. Další čtyři kapitoly jsou zaměřeny na samotný detailní návrh kmitočtových filtrů se všemi aktivními prvky, které byly uvedeny v úvodu práce a simulacemi těchto navržených obvodů. V závěru byl vybrán jeden z obvodů pro praktickou realizaci s následným porovnáním měřených a simulovaných přenosových charakteristik.
|
|
|
Filtry s proudovými zrcadly
Kotlán, Petr ; Herencsár, Norbert (oponent) ; Lattenberg, Ivo (vedoucí práce)
V této semestrální práci je stručně ukázán návrh kmitočtových filtrů 2. řádu s proudovým zesilovačem. Autonomní obvod jsme upravili tak, aby splňoval kritéria nutná pro kmitočtový filtr. Je ukázáno několik variant autonomních obvodů, ze kterých je možné získat filtr 2. řádu s proudovým zesilovačem. Obvod byl nasimulován v programu MicroCap časovou a střídavou analýzou. Proudový zesilovač byl nahrazen proudovým zrcadlem, resp. proudovým invertorem. Byly zkoumány stejnosměrné proudy v zapojení a jejich vztah na dodávaný harmonický signál. Aby nedocházelo k nechtěnému znehodnocení harmonického signálu vlivem tranzistorů nepracujících v lineárním režimu, musí být do obvodu dodán stejnosměrný proud. Tento proud musí být v určitém poměru k danému střídavému proudu. Kaskádním spojením tří filtrů 2. řádu jsme získali aktivní kmitočtový filtr 6. řádu s proudovým zrcadlem. Tento složitější obvod byl funkční a ověřením pomocí střídavé analýzy byla zjištěna patřičná strmost modulové charakteristiky pro dané typy dolních, horních a pásmových propustí.
|
host ::
RSS.