VENHODA, J. Přípravek pro demonstraci funkce základních typů oscilátorů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2016.
Úkolem studenta bylo navrhnout úplná obvodová zapojení alespoň 3 vybraných typů oscilátorů, ověřit jejich funkci pomocí PSpice a realizovat laboratorní přípravek řiditelný pomocí PC, který by v rámci automatizovaného měřicího systému sloužil pro účely demonstrace funkce oscilátorů. Mohu konstatovat, že i přes některé nefunkční části a nedodělky bylo zadání bakalářská práce většinově splněno. Pro realizaci přípravku byly vybrány 4 typy oscilátorů – Wiennův oscilátor v můstkovém zapojení, Colpittsův, Meissnerův a oscilátor s tunelovou diodou, poslední z nich se však nepodařilo zprovoznit. Na druhou stranu byly nad rámec zadání všechny oscilátory opatřeny možností přelaďování kmitočtu pomocí zapojení s tunelovými diodami a digitálním potenciometrem. Pro řízení přípravku zvolil student mikroprocesor ATMega8A firmy Atmel a multiplexor pro přepínání mezi výstupy jednotlivých oscilátorů (tato funkce však nebyla prakticky zprovozněna), doplněné dalšími odvody pro komunikaci po sériové sběrnici RS232. Ovládací program byl vyvinut v rámci grafického rozhraní GUI v prostředí Matlab, tento však nebyl zcela dokončen podle zadání, neboť dosud neumožňuje načíst naměřené průběhy napětí a jejich zobrazení na obrazovce počítače. Praktická měření na přípravku prokázala funkčnost 3 oscilátorů, u Colpittsova oscilátoru se však projevuje značné zkreslení. V práci chybí znázornění spekter výstupních napětí, příp. naměření harmonického zkreslení, aby bylo možné čistotu průběhů lépe posoudit (v semestrální práci přitom spektra uvedena byla, i když pouze u výsledků simulací). V práci se vyskytují další spíše formální nedostatky, jako např. uvádění citované literatury mimo větu (až za interpunkční znaménko), ladicí charakteristiky vyjadřující kmitočet oscilátoru jako funkci řídicího vstupního slova na obr. 4.1 a 4.7 jsou inverzní (vodorovné osy by měly obsahovat nezávisle proměnnou), na řadu obrázků nejsou v textu uváděny odkazy aj. Závěrem chci konstatovat, že student musel v průběhu řešení prokázat znalosti z různých oblastí analogové i digitální techniky, vč. vytvoření kódu pro mikroprocesor a programování v prostředí Matlab. Z tohoto pohledu bylo komplexní splnění zadání poměrně náročné, student si měl zřejmě vyčlenit delší časový prostor, především na závěrečné programátorské práce. Student chodil průběžně na konzultace a o řešenou problematiku projevoval zájem.
Studentova práce se zabývá konstrukcí základních typů harmonických oscilátorů. V teoretické části je zmíněno několik základních principů řízení kmitočtu analogových oscilátorů (náhrada pasivních prvků elektronicky řiditelným ekvivalentem, varikapy, dig. potenciometry). Postrádám však zmínku o moderních způsobech elektronického řízení (pomocí parametrů aktivních prvků – změna transkonduktance, proudového a napěťového zesílení, apod.). Ke způsobu návrhu zmíněných oscilátorů musím dodat, že není běžné prvně zvolit (odhadnout pro očekávané pásmo) hodnoty a pak vypočítat hodnotu kmitočtu. Dělá se to většinou naopak. Sledovač na obr. 3.1 (IC3) není nutný. Není zdůvodněn výběr řady parametrů např. výpočet prac. bodu (např. VCC/10 v (19) nebo konstanta 5 ve vztahu (20)) a naznačeno dle jaké literatury/doporučení je návrh prováděn. Diskuze těchto voleb a návrhů by měly být podrobnější. Nedokáži rozlišit, kde jsou CD1 a CD2 v obr. 3.2 (ty symboly se kromě výpočtů nikde neobjevují). Měl by být dopočítán teoretický rozsah přeladění oscilátorů na základě návrhu parametrů. Typ transformátorku/provedení/jádra (2 vinutí) použitý na obr. 3.3 by měl být uveden. Digitální potenciometr většinou není vhodný pro kmitočty od několika desítek kHz výše. Praktická část měření postrádá detailnější komentář (jedná se pouze o výčet tabulek a grafů). Závislost oscilačního kmitočtu na řídícím parametru bývá uváděna přesně naopak (svislá osa – kmitočet, vodorovná – ladící parametr). Měřené ladící charakteristiky by měly být porovnány s teorií a závislostmi získanými simulacemi v jednom grafu. Chybí podstatné výsledky – závislost výstupní úrovně a THD na kmitočtu. THD nebylo vyhodnoceno ani pro provoz na jednom pevném oscilačním kmitočtu. Pozitivně hodnotím pokus o návrh systému stabilizace amplitudy s BF245 pro Wienův oscilátor, ale z výsledků je patrné, že systém nefungoval správně nebo nebyl správně nastaven. Z obr. 4.4-4.6 je patrné, že amplituda není při ladícím procesu konstantní a signál je i mírně tvarově znehodnocen. Ze schémat se zdá, že výstupní signál oscilátorů je všude veden stejnosměrnou vazbou. Obvod multiplexoru si (ve specifické konfiguraci z několika možných způsobů – nevím přesně, který student použil) na vstupu nemusí rozumět s vyšší DC složkou (napájení tříbodových oscilátorů je 12 V, takže prac. bod leží někde uprostřed – viz volba UCE = 6V na str. 14) a to může být právě důvod zmíněných problémů s jeho nefunkčností. Ze závěru práce plyne, že přípravek ani software nebyl plně zprovozněn, což by se ale podle mne dalo za cenu další práce snadno vyřešit. Mám několik formálních výtek. Vztahy jsou vždy součástí věty a měly by tedy být zakončeny tečkou nebo čárkou. Odkazy na reference nejsou správně umístěny. Zadání práce je tedy splněné pouze částečně, nebyl dokončen ovládací SW, přípravek není plně zprovozněn a ani nejsou připraveny pokyny a návody pro lab. úlohu.
eVSKP id 93409