Detail předmětu

Návrh analogových filtrů

FEKT-BELFAk. rok: 2009/2010

Princip kmitočtových filtrů a jejich dělení. Filtry 1., 2. a vyšších řádů, různých typů a aproximací. Parametry filtrů a jejich získání. Počítačová podpora návrhu. Kontrolní, citlivostní a toleranční analýza filtrů. Kmitočtové a impedanční normování a transformace. Pasivní RC a RLC filtry vyšších řádů. Aktivní filtry RC s jedním, dvěma a třemi OZ. Filtry s nulovými body přenosu (Cauerovy). Filtry se syntetickými prvky (SI, FDNR) a funkčními bloky. Fázovací všepropustné dvojbrany a pásmové korektory. Filtry v proudovém módu. Filtry se spínanými kapacitory a struktury CCD. Elektromechanické a piezoelektrické filtry. Filtry s povrchovou vlnou. Nastavování a řízené přelaďování filtrů. Optimalizace návrhu filtrů. CAD, software SNAP, PSpice, NAF a Filter design.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Výsledky učení předmětu

Studenti se seznámí s návrhovými metodami analogových elektrických filtrů. Prohloubí si znalosti z teorie obvodů a naučí se je vhodně aplikovat. Zdokonalí se v práci s programem Pspice a naučí se používat další návrhové programy.

Prerekvizity

Jsou požadovány znalosti na úrovni středoškolského studia.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Důraz je kladen na individuální projekty.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s různými druhy analogových filtrů. Naučit je navrhnout pasivní a aktivní filtry vyšších řádů. Seznámit je s filosofii počítačem podporovaného optimálního návrhu analogových filtrů, s vhodnou simulací a ověřovací analýzou navržených obvodů. Důraz je kladen na individuální projekty.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

T. DOSTÁL: Elektrické filtry - počítačová cvičení. Elektronická skripta. UREL, 2004. (CS)

Doporučená literatura

K. HÁJEK, J. SADLÁČEK: Kmitočtové filtry. BEN, 2002. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program EEKR-B bakalářský

    obor B-EST , 2. ročník, letní semestr, volitelný oborový
    obor B-MET , 2. ročník, letní semestr, volitelný mimooborový

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, letní semestr, volitelný oborový

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

Princip, účel, typy, vlastnosti a parametry EF.
RLC filtry druhého řádu. Pasivní filtry RC.
RLC filtry vyšších řádů a prostředky k jejich návrhu.
Aktivní prvky a funkční bloky ve filtrech a jejich modelování.
Základní bikvady (DP, HP, PP) s jedním operačním zesilovačem.
Filtry s více aktivními prvky.
Eliptické ARC bikvady a pásmové ARC zádrže.
Návrh filtrů ARC vyšších řádů, kaskádní syntéza.
Filtry s funkčními bloky a syntetickými prvky.
Fázovací (všepropustné) dvojbrany a korektory.
EF se spínanými kapacitory a CCD filtry. Filtry v proudovém módu.
Elektromechanické, piezoelektrické a EF s povrchovou vlnou.
Optimalizace navrženého filtru. Přelaďování a nastavování parametrů filtrů.

Cvičení odborného základu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

Návrh pasivních filtrů RLC.
Analýza filtrů s aktivními prvky a funkčními bloky.
Návrh aktivních filtrů ARC.
Návrh filtrů ARC vyšších řádů, kaskádní syntéza.
Filtry s funkčními bloky a syntetickými prvky.
Fázovací všepropustné dvojbrany.

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

Jednoduché pasivní filtry RC a RLC.
Návrh pasivních filtrů RLC vyšších řádů. Program NAF.
Optimalizace navrženého filtru.
Porovnání citlivostí aktivních a pasivních filtrů.
Hierarchické modelování aktivní prvků a funkčních bloků.
Bikvady s jedním a více aktivními prvky. Studium parazitních jevů na vf.
Přelaďování a nastavování parametrů aktivních filtrů, zvyšování Q.

Ostatní aktivity

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jiří Petržela, Ph.D.

Osnova

Pasivní filtry RLC různých typů.
Navržené a realizované aktivní filtry RC.