Vybrané metody návrhu kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Tato práce je zaměřena na srovnání čtyř nejnovějších nástrojů pro návrh analogových kmitočtových fitrů. Po úvodní části je uveden popis vlastností a vnitřní struktutry aktivních prvků CCII (second-generation current conveyor), VG-CCII (variable gain current conveyor), VCG-CCII (voltage and current gained second generation current conveyor) a CFTA (current follower transconductance amplifier), použitých pro návrh. Následně je uveden postup návrhu kmitočtových filtrů pomocí zobecněné metody návrhu filtrů vycházející z úplné admitanční sítě, rozšiřováním autonomních obvodů, pomocí grafů signálových toků a se syntetickámi prvky vyššího řádu. Z úplných admitančních sítí s jedním a se dvěma prvky CFTA je navrženo třicet devět autonomních obvodů. Vybraná zapojení autonomních obvodů jsou použita pro přímý návrh kmitočtového fitru a pro návrh kmitočotvého filtru metodou rozšiřováním autonomních obvodů. Výsledné struktury umožnují řízení činitele jakosti Q0 nezávisle na charakteristickém kmitočtu f0. Pomocí metody využívající grafů signálových toků je proveden návrh tří kmitočtových filtrů s aktivními prvky CFTA, VG-CCII a VCG-CCII. Zapojení plně multifunkčního kmitočtového filtru s konvejory VG-CCII a VCG-CCII umožnuje přelaďovat činitel jakosti Q0 a charakteristiký kmitočet f0 nezávisle na sobě. V posledním je pomocí metody návrhu využívající syntetické prvky vyššího řádu navržen kmitočtový filtr typu dolní propust druhého až čtvrtého řádu. Pro všechny uvedené metody návrhu bylo u vybraných zapojení provedeno ověření teoretických vlastností simulacemi v programu PSpice.
This master’s thesis is bent on comparison of four newest method of analog frequency filter design. After the introductory part, a description of properties and internal structure of active elements (Second-Generation Current Conveyor), VG-CCII (Variable Gain Current Conveyor), VCG-CCII (Voltage and current gained second generation current conveyor) a CFTA (Current Follower Transconductance Amplifier) is mentioned. This active elements are used in subsequent design. At the next part, process of frequency filters design by generalized method of filter design flowing from the full admittance network, by extending autonomous circuits, design using the signal flow graphs theory and design with synthetic high-order elements are presented. Thirty nine autonomous circuits are derived from full admittance networks with one and two active elements CFTA. Selected autonomous circuits are used for direct design of frequency filter and for filter design by extending autonomous circuits. Produced structures guarantee the possibility of controlling the quality factor Q0 independently of the characteristic frequency f0. Three frequency filters are designed by method using the signal flow graph theory. Active elements CFTA, VG-CCI and VCG-CCII are used. Full multifunctional frequency filter with conveyors VG-CCII and VCG-CCII guarantee the possibility of controlling the quality factor Q0 and the characteristic frequency f0 independently of the each other. In last part, from 2nd to 5th order low-pass filters by the method using synthetic high-order elements are designed. The behaviour of the selected filters has been verified by simulations in the PSpice program for all of the mentioned methods separately.
This master’s thesis is bent on comparison of four newest method of analog frequency filter design. After the introductory part, a description of properties and internal structure of active elements (Second-Generation Current Conveyor), VG-CCII (Variable Gain Current Conveyor), VCG-CCII (Voltage and current gained second generation current conveyor) a CFTA (Current Follower Transconductance Amplifier) is mentioned. This active elements are used in subsequent design. At the next part, process of frequency filters design by generalized method of filter design flowing from the full admittance network, by extending autonomous circuits, design using the signal flow graphs theory and design with synthetic high-order elements are presented. Thirty nine autonomous circuits are derived from full admittance networks with one and two active elements CFTA. Selected autonomous circuits are used for direct design of frequency filter and for filter design by extending autonomous circuits. Produced structures guarantee the possibility of controlling the quality factor Q0 independently of the characteristic frequency f0. Three frequency filters are designed by method using the signal flow graph theory. Active elements CFTA, VG-CCI and VCG-CCII are used. Full multifunctional frequency filter with conveyors VG-CCII and VCG-CCII guarantee the possibility of controlling the quality factor Q0 and the characteristic frequency f0 independently of the each other. In last part, from 2nd to 5th order low-pass filters by the method using synthetic high-order elements are designed. The behaviour of the selected filters has been verified by simulations in the PSpice program for all of the mentioned methods separately.
Description
Keywords
VG-CCII, VCG-CCII, CFTA, kmitočtový filtr, metody návrhu kmitočtových filtrů, autonomní obvod, obecná admitanční síť, graf signálových toků, syntetický prvek, VG-CCII, VCG-CCII, CFTA, frequency filter, methods of filter design, autonomous circuit, general admittance network, signal flow graph, synthetic element
Citation
OMASTA, Z. Vybrané metody návrhu kmitočtových filtrů s netradičními aktivními prvky [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2009.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Telekomunikační a informační technika
Comittee
prof. Ing. Jiří Mišurec, CSc. (předseda)
doc. Ing. Miloš Orgoň, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Tomáš Zeman, Ph.D. (člen)
Ing. David Kubánek, Ph.D. (člen)
Ing. Michal Soumar (člen)
Ing. Jan Kacálek (člen)
Ing. Pavel Hanák, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2009-06-10
Defence
- Správně definujte význam parameru K0 filtru, platný pro různé typy přenosových funkcí.
- Co vyjadřují v obr. 3.19 proudy Ib?
- Na vztahu 7.8 dokažte vzájemně nezávislou změnu parametrů Q0 a F0.
- Proč byla v práci využita aplikace SNAP?
- Co je to konvejor, jakou ma převodní charakteristiku?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení