TESKA, T. Nízkopříkonové emulátory prvků vyššího řádu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Zadání DP bylo poměrně náročné, což vyplynulo z dlouhodobé práce diplomanta na problematice a z jeho výsledků, které dosáhl a na které tedy mohl navázat. Všechny cíle práce byly beze zbytku splněny. Bc. Teska pracoval samostatně, přemýšlel nad postupem prací, který si sám plánoval a který jsem musel korigovat jen minimáním způsobem. S obsahem i formálním zpracováním práce jsem spokojen. Odborné výsledky, kterých bylo dosaženo, jsou pro práce tohoto typu ojedinělé a jsou publikovatelné na mezinárodní úrovni.
Posuzovaná diplomová práce (DP) v rozsahu 83 stran se zabývá velmi aktuální problematikou memristorů, memkapacitorů, meminduktorů a dalších tzv. prvků vyšších řádů z Chuovy tabulky. Zadáním práce byl vývoj a realizace tzv. inkrementálních mutátorů pro hardwarovou emulaci libovolného prvku vyššího řádu. Úkol je náročný z několika hledisek. Jednak jde o poměrně teoreticky náročnou problematiku, které není v současné vysokoškolské výuce věnována dostatečná pozornost, takže Bc. Teska musel většinu věcí samostatně nastudovat. Dále bylo v zadání požadováno, aby emulátory byly řešeny jako analogové, což znamená řešení technicky náročných problémů s ofsety a drifty a stabilitou mutátorů. Protože emulované prvky se musí navíc z vnějších prostředí chovat jako autonomní plovoucí dvojpóly, bylo nutno je řešit s autonomním napájením a tudíž nízkopříkonově. Po prostudování DP mohu konstatovat, že všechny cíle, definovány v zadání, byly splněny a řada dosažených výsledků překračuje požadavky zadání. Shrnutí současného stavu v kapitole 1 je provedeno na dobré úrovni. Vychází se ze stručného popisu Chuovy periodické tabulky prvků vyšších řádů, v níž je ukázáno místo klasických prvků R, L, C a jejich paměťových variant. Následně jsou uvedeny definice memristoru, memkapacitoru a meminduktoru a jsou vysvětleny jejich konstituční relace, které jsou nezbytné pro postupy syntézy těchto prvků, popisované v další kapitole. Zde bych se rád zeptal autora, jaké jsou fyzikální jednotky časových integrálů elektrického náboje a toku, protože se domnívám, že jednotky, uvedené v obrázcích 8 a 11 jsou nesprávné. Rovnicí (10) není definovaná memkapacitance, jak je zde uvedeno, ale inverzní memkapacitance. Pro označení časového integrálu toku by bylo vhodnější uvádět zavedený symbol . Schématické značky paměťových prvků je třeba kreslit se silnějším pruhem na jednom z konců značky, aby bylo zdůrazněno, že se jedná obecně o nelineární prvky, kde záleží na způsobu zapojení elektrod. Dále je třeba vyhýbat se nepřesným technickým termínům, jako je např. „obsah průřezu cívky“ na str. 15. V stěžejní kapitole 2 je objasněna koncepce emulace prvků vyšších řádů inkrementálními mutátory. Úkolem každého mutátoru je definovaným způsobem transformovat nelineární prvek, připojený k jedné z bran mutátoru, na sousední prvek v Chuově tabulce, emulovaný na druhé bráně, přičemž se transformují konstituční relace těchto prvků lineárními podobnostními transformacemi. Bc. Teska definuje celkem 8 typů takovýchto mutátorů a rozebírá jejich matematické modely a možnosti jejich syntézy s využitím operačních zesilovačů. V kapitole 3 jsou popsány experimenty jak se simulačními modely navržených mutátorů, tak i výsledky měření na realizovaných prototypech, které prokazují dobrou shodu s očekávaným chováním emulovaných prvků. V kapitole 4 je představena sada realizovaných inkrementálních mutátorů. Pozornost je věnována systémovému řešení mutátorů a jeho jednotlivým modulům, včetně speciálně řešené napájecí části, která zajišťuje chování emulovaného prvku jako plovoucího dvojpólu s izolovaným napájením, i když je toto napájení odvozeno z centrálního USB napájení. Kapitola 5 popisuje obvodové řešení pomocných obvodů, které jsou zapotřebí k monitorování funkce prvků vyšších řádů a k osciloskopickému zobrazování příslušných hysterezních smyček, případně konstitučních relací. Zde mne mimo jiné zaujalo, že student realizoval svůj vlastní nízkopříkonový „rail-rail“ proudový konvejor CCII na bázi přesných operačních zesilovačů, protože takovéto bloky nejsou v dnešní době komerčně dostupné. Závěr: Diplomová práce má vynikající odbornou úroveň. Drobné nedostatky se objevují pouze v úvodní části, rozebírající současný stav problematiky, a nemají žádný vliv na dosažené výsledky.
eVSKP id 66860