Syntetické prvky a jejich aplikace pro laboratorní výuku

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a konstrukcí laboratorního přípravku určeného pro výuku syntetických prvků a jejich aplikací. Cílem této práce je poskytnout studentům praktické zkušenosti a hlubší porozumění procesů spojených s využitím syntetických prvků, které mají významné aplikace v oblasti analogového signálového zpracování. V úvodní části práce jsou představeny teoretické základy syntetických prvků, zejména s ohledem na jejich vlastnosti a potenciální aplikace (základní filtry, oscilátor). Dále je prezentována koncepce laboratorního přípravku, zahrnujícího potřebné prvky, který umožňují studentům provádět praktické cvičení. Přípravek využívá při vytváření syntetických prvků Antoniův impedanční konvertor a transkonduktanční zesilovače. Práce zahrnuje teoretický návrh obvodů s cílem dosáhnout předem stanovených vlastností a jejich ověření prostřednictvím počítačové simulace, včetně zkoumání vlivu výrobního rozptylu součástek a experimentálního ověření.

This bachelor thesis focuses on the design and construction of an educational laboratory demonstrational device dedicated to the teaching of synthetic elements and their applications. The aim of this project targets on a deeper understanding of synthetic active elements, which have significant applications in the field of analog signal processing. The introductory section of the project introduces the theoretical foundations of synthetic elements, particularly considering their features and potential applications. Furthermore, it presents the concept of the demonstrational device, incorporating necessary elements to enable students to conduct practi- cal exercises. The majority of this work is based on well-known Antoniou impedance converter and its application in generation of synthetic elements. The project includes a theoretical circuit design to achieve predefined properties, validated through computer simulation, including an exploration of the impact of component manufacturing variability and experimental verification.