Analýza filtračních struktur s řiditelnými zesilovači

Abstract

Bakalářská práce je zaměřena na simulace a praktickou realizaci již existujících zapojení kmitočtových filtrů s moderními aktivními prvky v proudovém módu. V simulacích byl použit nově ABM model (Analog Behavioral Model) prvku DACA (Digital Adjustable Current Amplifier). První část práce pojednává o problematice analogových kmitočtových filtrů. Druhá část se zabývá seznámením s použitými aktivními prvky - digitálně řiditelný proudový zesilovač DACA, vícevýstupový proudový sledovač MO-CF (Multiple Output Current Follower), transkonduktanční zesilovač BOTA (Balanced transconductance amplifier) a universální proudový konvejor UCC (universal current conveyor). Na základě provedených simulací byla vybrána čtyři filtrační zapojení a ta byla realizována do podoby desek plošných spojů (DPS). První zapojení umožňuje měnit pomocí prvku DACA činitel jakosti. Druhé zapojení umožňuje měnit pomocí prvků DACA činitel jakosti i charakteristický kmitočet. Třetí a čtvrtý filtr jsou simulovány a realizovány v diferenční i nediferenční verzi. U třetího a čtvrtého zapojení je možné pomocí stejné změny proudového zesílení u prvků DACA měnit charakteristický kmitočet. Poslední část se zabývá vyhodnocením výsledků provedených simulací a praktického měření.

This bachelor thesis is focused on simulations and practical realizations of already existing frequency filters with modern active components in current mode. New simulation ABM model (Analog Behavioral Model) of DACA (Digital Adjustable Current Amplifier) element was used in the simulations. The first part informs about problems concerning analogue frequency filters. The second part deals with used active components - DACA (Digital Adjustable Current Amplifier), MO-CF (Multiple Output Current Follower), BOTA (Balanced transconductance amplifier) and UCC (universal current conveyor). Four circuits have been chosen and implemented into PCB (printed circuit board) on the basis of simulation results. The first circuit tunes the quality factor with help of DACA component. The second circuit tunes the natural frequency and quality factor with help of DACA components. The third and the fourth circuits are simulated and implemented in differential and also in single ended forms. These circuits tune the natural frequency with help of the same set of current amplification by DACA components. The last part is summary of simulation’s and practical measurement‘s result of this project.