Návrh nové struktury filtru s prvky neceločíselného řádu

Abstract

Táto práca sa zaoberá analógovými filtračnými štruktúrami neceločíselného rádu. Prvá časť sa zameriava na teóriu analógových kmitočtových filtrov vrátane neceločíselného (fraktálneho) rádu. V ďalšej časti sú spomenuté niektoré aktívne prvky, ktoré je možné použiť pri návrhu kmitočtových filtrov. V tretej časti je predstavená známa celočíslená filtračná štruktúra pracujúca v prúdovom móde, ktorá je v ďalšej časti upravená na fraktálnu. Úprava na filter fraktálneho rádu je realizovaná RC štruktúrou Foster I, ktorá aproximuje prvok neceločíselného rádu, známy tiež ako pseudokapacitor. Táto časť tiež obsahuje výpočty. V ďalšej časti sa nachádzajú výsledky simulácii, ktoré boli prevedené s ideálnymi modelmi aktívnych prvkov. Piata časť sa zaoberá návrhom orginálnej filtračnej štruktúry a jej následnou úpravou na filtračnú šturktúru fraktálneho rádu. V poslednej časti sa nachádzajú výsledky simulácií a ich porovnanie s teoretickými hodnotami a pre dolnú priepusť aj porovnanie s fyzicky zmeranými hodnotami.This thesis deals with fractional order analogue filtration structures. The first part focuses on theory of analog frequency filters, including fractal order. In the next part, some of the active elements that can be used in frequency filters designing are mentioned. In the third part, known integer order filtration structure working in current mode is shown, which is modified to fractal in the next part. Modification to fractional order filter is realized by the RC structure Foster I, which approximates fractal order element, also known as pseudocapacitor. This part also contains calculations. Next part contains simulation results, that have been made with ideal models of active elements. The fifth part deals with the design of original filtration structure and its subsequent modification to fractal order filtration structure. Last part contains results of simulations and their comparison with the theory and for low pass as well comparison with physically measured values.