Fázovací články a jejich aplikace pro laboratorní výuku

Abstract

V této bakalářské práci byly představeny hlavní typy všepropustních fázovacích článků, které budou využity v laboratorní úloze. Cílem bylo identifikovat, modelovat, simulovat, navrhnout a změřit různé typy all-pass filtrů s využitím desky plošných spojů (PCB). Kromě toho byl vytvořen oscilátor propojením dvou all-pass filtrů zapojených sériově s automatickou regulací zesílení (AGC). Byla nalezena vhodná zapojení pro tři hlavní typy all-pass filtrů: pasivní a dva aktivní typy (na bázi operačního zesilovače (OPA) a transkonduktančního zesilovače (OTA)). Byly provedeny nezbytné simulace pro ověření jejich funkčnosti a následné porovnání s naměřenými hodnotami. Byla navržena deska plošných spojů, osazena potřebnými komponenty a otestována pomocí digitálního osciloskopu Keysight DSOX3022T. Naměřené hodnoty byly následně porovnány se simulačními daty. Na závěr byla připravena laboratorní úloha pro studenty, která zahrnuje funkční měřicí desku a protokol s podrobným popisem kroků pro provedení měření.

The main types of all-pass filters that will be used in laboratory exercises were presented in this bachelor's thesis. The goal was to identify, model, simulate, design, and measure various all-pass filters using a printed circuit board. Moreover, the oscilator was created by connecting two all-pass filters in series with an automatic gain control (AGC). Suitable circuit designs were found for three main types of all-pass filters: passive and two active types (based on operational amplifier (OPA) and a transconductance amplifier (OTA)). The essential simulations were conducted to verify their operation and later compare with the measuared data. A PCB was designed, soldered with the required components, and tested using a digital oscilloscope Keysight DSOX3022T. The measured data were then compared with the simulation data. Finally, a laboratory exercise was prepared for students, including a functional measurement board and a protocol with a detailed steps description for the measurements setup.