Syntéza elektronicky rekonfigurovatelných kmitočtových filtrů

Abstract

Táto diplomová práca sa venuje návrhu filtračných štruktúr, ktoré majú jeden vstup a jeden výstup s~elektronicky rekonfigurovateľnou zmenou prenosovej funkcie použitím netradičných obvodových aktívnych prvkov, ktoré umožňujú riadenie niektorého zo svojich parametrov ako napr. zosilnenie alebo transkonduktancia. Prvá časť práce sa zaoberá základnými vlastnosťami filtrov, rozdelením frekvenčných filtrov podľa prenášaného frekvenčného pásma, rozdelenie podľa použitých obvodových prvkov, ďalej sú tu spomenuté pracovné režimy filtrov v~ktorých môžu pracovať, vysvetlený princíp elektronickej rekonfigurácie a návrh filtrov pomocou metódy neznámych uzlových napätí (MUNV). V~druhej časti sú popísané jednotlivé aktívne prvky použité pri návrhu frekvenčných filtrov, ich vlastnosti a zapojenie pomocou dostupných modelov na tranzistorovej úrovni. Tretia časť obsahuje návrh troch obvodových riešení elektronicky rekonfigurovateľných filtrov, ich následnú simuláciu v~programoch OrCAD Capture a PSpice a porovnanie teórie a výsledkov zo simulácií. V~tejto časti sú tiež uvedené výsledky analýz filtrov: citlivostná, parazitná, Monte Carlo a teplotná, ktorými bolo zisťované správanie zapojení filtrov v~rôznych situáciách.This diploma thesis deals with design of reconection-less electronically reconfigurable filter structures which have single input and single output using unconventional active elements, which have ability to adjust one of their parameter e.g. gain or transconductance. The first part describes basic parameters of frequency filters, the division of filters by frequency transfer response and used circuit elements, their operational modes, the principle of reconnection-less electronically reconfiguration and the circuit design method MUNV. Second part describes all active elements used in the proposal of filters, their properties and the implementation using existing transistor-level models. The third part contains the design of three reconnection-less electronically reconfigurable filters and the simulations results obtained from simulation programs OrCAD Capture and PSpice. The obtained results were compared with theoretical behaviour. This part also contains results of these analyses: sensitivity, parasitic, Monte Carlo and temperature to determine the behaviour in varied cases.