VOMELA, R. Proudový zdroj pro elektronovou optiku [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2022.
Posudek společně vypracovali odborný vedoucí Ing. Jakub Juráň a pedagogický vedoucí prof. Dr. Ing. Zdeněk Kolka. Student se v rámci diplomové práce zabýval tématem s názvem „Proudový zdroj pro elektronovou optiku“. Jedná se o práci nahrazující existující konstrukční návrh aplikovaný v reálném zařízení produkce společnosti Delong Instruments, a.s. Student zodpovědně nastudoval problematiku jak samotného návrhu, tak aplikačního oboru, jež je cílem aplikace návrhu. Vypracovaný text je logicky strukturován, a i přes malé množství stylistických chyb dosahuje dobré úrovně. Práce nejprve obsahuje teoretický rozbor problematiky. Následuje praktický návrh konceptu zařízení, kdy jsou popsány jednotlivé funkční bloky zapojení a je zdůvodněna volba jednotlivých komponent. V další části práce jsou prezentovány simulace zapojení, jejichž cílem bylo jednak detailnější pochopení problematiky stability navrhovaného řešení, ale také praktický výstup v podobě doplnění prvků tuto stabilitu zvyšujících. Tento počáteční rozbor je následován detailní analýzou zapojení jednotlivých bloků, včetně popisu funkce jednotlivých elektronických komponent a důvod jejich volby. Ke konci práce je popsána realizace samotného zapojení a evaluace dosažených parametrů návrhu. Student se provedl řádnou analýzu i teoretické zpracování problematiky práce. Konzultace ohledně této části jak ve firmě, tak ve škole, byly pravidelné a postup a dosažené dílčí výsledky byly řádně předkládány. V přístupu k práci student vykazoval značnou soběstačnost, reflektoval také případné poznámky či návrhy vyplývající z konzultací. Při detailním návrhu zapojení a samotné realizaci obvodu ovšem došlo ze strany studenta k opoždění prací (ač na to byl upozorňován), což následně vedlo k tomu, že při finalizaci projektu vznikla řada potíží, na které již nebylo možné zareagovat úpravou návrhu či novým zapojením. Ačkoliv pro použití zapojení v průmyslové aplikaci bude nutné na návrhu dále pracovat, má výsledek dostatečnou úroveň odpovídající inženýrskému vzdělání a splňuje očekávání při zadávání práce. Přes veškeré výtky má odevzdaná práce odpovídající úroveň i rozsah a obsahuje potřebné materiály.
Cílem diplomové práce pana Bc. Romana Vomely bylo navrhnout proudový zdroj pracující do zátěže induktivního charakteru s velkým dynamickým rozsahem proudu a s požadavkem na vysokou stabilitu nastaveného proudu. Práce má celkem 112 stran, z toho je 67 stran textu a 24 stran příloh a dále je rozšířena o elektronickou přílohu. Práce je rozčleněna do šesti kapitol, první kapitola se věnuje problematice elektronové optiky v elektronových mikroskopech, druhá kapitola je věnována proudovým zdrojům. Třetí kapitola popisuje návrh zdroje a ve čtvrté kapitole je detailně rozvedena realizace. Následuje popis softwaru a poslední kapitola je věnována měření. Jako jádro navrženého převodníku bylo vybráno základní nejjednodušší zapojení převodníku napětí na proud s operačním zesilovačem a plovoucí zátěží. Dynamický rozsah výstupního proudu požaduje 20bitový DA převodník. V práci jsou detailně analyzovány vlivy použitých součástek na stabilitu výstupního proudu a termální aspekty. Součástí navrženého zařízení jsou rozsáhlé podpůrné obvody a jejich detailní popis. Pro zařízení byl navržen, vyroben a osazen plošný spoj a aktivní chladiče. Během oživování došlo k destrukci několika bloků, které již nebylo možné nahradit a naměřené výsledky jsou pouze omezené. V práci také chybí výsledky měření z AD převodníku, kde diplomant uvádí jako důvod nekorektní zapájení. Připomínky k práci - V kapitole 4.1.2 je navržena napěťová reference pro DA převodník, šum je diskutován pouze pro kladnou referenci. Záporná reference je odvozena od kladné a chybí šumová analýza. - Proč je v tab. 3.2 nejistota přepočítaná na napětí a ne na proud? - V tab. 3.2 není uvažována teplotní závislost reference ADR4550 pro DAC (teplotní koeficient řádu ppm/degC) a ofsetu pomocných zesilovačů. - Na obr. 6.1 je uveden vlastní šum osciloskopu, ale na signálu je vidět pronikající rušení na frekvenci 100 Hz na mnohem vyšší úrovni jež by odpovídalo specifikaci uvedeného osciloskopu. Toto rušení je následně odstraněno maximální možnou digitální filtrací v osciloskopu, ale to se nedaří ve všech případech, např. obr. 6.7. - V práci chybí definice „stability“ výstupního proudu. - Ve zhodnocení v kapitole 6.3 je uvedeno „Proud cívkou při sinusovém průběhu nebyl změřen, ale lze předpokládat, že by dosahoval minimálně stabilit stejných nebo lepších jako na výstupu převodníku.“ Nejí jasné, proč by měl být proud stabilnější než napětí, z kterého je odvozen. - Přechodová odezva na obr. 6.10 až 6.13 vykazuje kmitavý charakter napětí na zátěži, což je v rozporu s výsledky simulace pro zátěž s kompenzací. Dále chybí měření proudu do zátěže. I přes výše uvedené nedostatky a skutečnost, že během oživování zařízení došlo k destrukci několika bloků, předložená práce a sestavení navrženého zdroje představuje solidní objem odvedené práce a zadání je možné považovat za splněné. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 80 bodů.
eVSKP id 141555