Návrh diskrétních analogových soustav

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra teorie obvodů

Anotace:

Předmět se zabývá diskrétně pracujícími analogovými obvody, jmenovitě obvody se spínanými kapacitory (SC) a spínanými proudy (SI). Charakterizuje základní funkční bloky těchto obvodů, jejich vlastnosti a problémy optimálního návrhu, vysvětluje odlišnosti od spojitě pracujících obvodů. Pozornost je dále věnována metodám obvodového popisu a prostředkům pro simulaci. Problematika návrhu je ukázána na řešení SC a SI filtrů a dalších obvodů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Diskrétně pracující analogové soustavy - přehled, vlastnosti, popis

2. Obvody SC - charakterizace, obvodový popis. Základní funkční bloky SC obvodů

3. Simulace obvodů SC v kmitočtové a časové oblasti, metoda uzlových nábojových rovnic

4. Programové prostředky pro simulaci obvodů SC a jejich omezení.

5. Obvody SI - princip, funkce, obvodový popis. Základní funkční bloky SI obvodů.

6. Simulace obvodů SI, aplikace metody uzlových napětí. Porovnání s obvody SC.

7. Reálné vlastnosti SC a SI soustav. Simulace reálných obvodů - programové prostředky

8. Problémy návrhu diskrétně pracujících soustav. Transformace p-z

9. Návrhové postupy pro SC a SI obvody.

10. Principy návrhu SC a SI filtrů, řešení obvodů 2.řádu. Možnosti optimalizace návrhu.

11. Filtry SC a SI vyšších řádů. Metody řešení, podmínky optimalizace návrhu.

12. Reálné vlastnosti SC a SI obvodů a jejich respektování v návrhu

13. Obecné metody optimalizace návrhu SC a SI obvodů

14. Zhodnocení vlastností SC a SI soustav, vývojové trendy

Osnova cvičení:

1. Porovnání vlastností spojitých a diskrétně pracujících systémů. Matematický program MAPLE

2. Popis obvodů SC diferenčními rovnicemi.

3. Analýza obvodů SC uzlovými nábojovými rovnicemi.

4. Seznámení s vybranými programy pro simulaci SC obvodů. Program SC-SYRUP

5. Obvodový popis SI obvodů, odlišnosti od SC. Diferenční rovnice

6. Simulace obvodů SI na základě metody uzlových napětí

7. Programové prostředky pro simulaci SI obvodů. SI-SYRUP

8. Simulace reálných obvodů SC a SI. Program SPIN

9. Simulace reálných obvodů SC a SI. Aplikace programu SPICE

10. Návrh a simulace bikvadu SC

11. Návrh a simulace bikvadu SI

12. Návrh filtru SC (SI) funkční simulací LC prototypu

13. Optimalizace návrhu bikvadu SI s ohledem na reálné vlastnosti FB

14. Obhajoba semestrálních prací, zápočty

Cíle studia:

Studijní materiály:

1. Unbehauen, R., Cichocki, A.: MOS Switched capacitor and Continuous-Time Integrated Circuits and Systems. Springer-Verlag, Berlin, 1989

2. Toumazou, C., Hughes, J.B., Battersby, N.C.: Switched-Currents an analogue technique for digital technology. Peter Peregrinus, Ltd, 1993

Poznámka:

Rozsah výuky v kombinované formě studia: 14+4

Typ cvičení: s, t

Tento předmět je nabízen také v anglické verzi.

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektronika-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)
• Elektronika-inženýrský blok (povinně volitelný předmět)