Logo ČVUT
ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE
STUDIJNÍ PLÁNY
2018/2019

Analog Signal Processing

Předmět není vypsán Nerozvrhuje se
Kód Zakončení Kredity Rozsah Jazyk výuky
BE2M31ZAS Z,ZK 5 2P+2S
Přednášející:
Cvičící:
Předmět zajišťuje:
katedra teorie obvodů
Anotace:

Předmět se zabývá analogovými vstupně-výstupními bloky pro přenos a zpracování signálů. Jsou diskutována obvodové řešení zesilovačů a filtrů, včetně jejich návrhu, simulace a měření. Studenti se seznámí s obvodovou koncepcí a možnostmi řešení soudobých analogových struktur. V druhé části jsou uvedeny návrhové postupy a možnosti realizace analogových kmitočtových filtrů, včetně diskrétně pracujících obvodů. Závěr je věnován možnostem počítačové optimalizace elektronických obvodů a filtrů.

Požadavky:
Osnova přednášek:

1. Základní dělení obvodů a systémů a možnosti jejich simulace. Metody strojové analýzy elektronických obvodů

2. Struktury moderních analogových obvodů a jejich vlastnosti. Symbolická analýza dominantních vlastností.

3. Analýza složitějších elektronických struktur s tranzistory: metoda dělení řetězce.

4. Základní obvodová struktura OZ, návrh vnitřního zapojení, odvození základních vlastností, simulace.

5. Návrh a implementace výkonového zesilovač ve třídě AB na tranzistorové úrovni.

6. Kmitočtové filtry, charakterizace vlastností, postup návrhu. Kmitočtové transformace, normování.

7. Metody aproximace modulové charakteristiky NDP. Besselova, Butterworthova a Čebyševova aproximace, eliptické filtry - inverzní Čebyševova a Cauerova aproximace, postup návrhu, vlastnosti.

8. Možnosti realizace elektrických filtrů: pasivní realizace - LC struktury, aktivní filtry - simulace LC prototypu, kaskádní syntéza, realizace pomocí OZ.

9. Implementace spojitě pracujících filtrů vhodná pro monolitickou integraci. Struktury založené na OTA-C, použití proudových konvejorů a dalších prvků.

10. Diskrétně pracující obvody: základní charakterizace, aplikační oblasti. Principy SC a SI obvodů, obvodový popis - metoda nábojových rovnic.

11. Filtry se spínanými kapacitory (SC) - princip, postup syntézy, srovnání spojitého a SC filtru.

12. Optimalizace elektronických obvodů a filtrů, definice základních pojmů, obecné metody.

13. Použití genetických evolučních algoritmů pro optimalizaci spojitě i diskrétně pracujících obvodů, kombinace metod.

Osnova cvičení:

1. Úvod. Symbolická analýza elektronických obvodů v programu Maple.

2. Aplikace modifikované metody uzlových napětí.

3. Kombinované tranzistorové zesilovací stupně.

4. Symbolická a numerická analýza dominantních vlastností vnitřní struktury operačního zesilovače.

5. Laboratorní měření vlastností tranzistorového výkonového zesilovače pracujícího ve třídě AB.

6. Analýza LTI obvodů v kmitočtové a časové oblasti. Kmitočtové transformace.

7. Výpočet základních aproximací elektrických filtrů, ověření výsledků v návrhovém systému.

8. Návrh ARC filtru typu DP a analýza jejich vlastností.

9. Laboratorní měření měření parametrů ARC filtru.

10. Syntéza ARC filtru založeného na struktuře OTA-C metodou funkční simulace LC prototypu, analýza vlastností výsledné struktury.

11. Analýza periodicky spínaných elektronických obvodů metodou nábojových rovnic.

12. Návrh a analýza bikvadratické sekce technikou spínaných kapacitorů..

13. Laboratorní měření parametrů filtru se spínanými kapacitory.

14. Konzultace, zápočet.

Cíle studia:
Studijní materiály:

1. Gray P.R., Hurst P.J., Lewis S.H.. Meyer R.G.: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits, 5th Edition, John Wiley & Sons, Inc. 2009, ISBN: 978-0470245996

2. Schaumann, R., Valkenburg, M.E.V.: Design of Analog Filters. Oxford University Press, 2001.

3. Bičák J., Laipert M., Vlček M.: Lineární obvody a systémy, Vydavatelství ČVUT, Praha 2007, ISBN 978-80-01-03649-5

Poznámka:
Další informace:
Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje
Předmět je součástí následujících studijních plánů:
Platnost dat k 20. 8. 2019
Aktualizace výše uvedených informací naleznete na adrese http://bilakniha.cvut.cz/cs/predmet4846606.html