Elektronicky řízené filtry s moderními aktivními prvky. Oponovaná výzkumná zpráva k projektu FRVŠ reg. č. 1803/2002/G1, 92 stran

zpráva odborná

čeština

Byly shromážděny poznatky o možnostech elektronického řízení kmitočtových charakteristik analogových filtrů. Bylo navrženo, simulováno a postaveno několik původních obvodových řešení elektronicky řízených kmitočtových filtrů. Obvody byly optimalizovány z hlediska dynamiky vstupního signálu a posouzeny z hlediska stability. Zkoumány byly obvody pracující v napěťovém i proudovém režimu. U velké většiny nově navržených obvodů byly sestaveny přehledné algoritmy pro jejich snadný návrh. Byly formulovány zákony, podle kterých je třeba řídit parametry bloků 2. řádu kaskádního filtru vyššího řádu pro běžně používané aproximace kmitočtových charakteristik bez nul přenosu. Jejich platnost byla ověřena praktickou realizací pásmové propusti vyššího řádu s možností nezávislého elektronického řízení parametrů f0 a B. Řízení bylo realizováno prostřednictvím bloku s příslušnými D/A převodníky prostřednictvím osobního počítače. Všechny navržené obvody byly simulovány pomocí programu PSpice s cílem odhalení vlivu reálných vlastností na kmitočtové charakteristiky a na stabilitu filtrů.

It was compiled pieces of knowledge about possibilities of analog filters with electronically controlled parameters. We proposed, simulated and constructed several original circuits of electronically controlled frequency filters. The circuits were optimised from viewpoint of input signal dynamics and were reviewed from stability viewpoint. The circuit working in voltage- and current-mode were researched. We have also proposed design algorithms for designing both filters to achieve maximum input signal dynamics while minimizing THD. We show procedures for designing 2nd order filter controlled in the area {f0, Q} using the VCA610 amplifiers on selected circuit. The methods of designing the control of the 2nd order active blocks in the area {f0, Q} are described. These methods are then used to design the 4th order electronically controlled bandpass filters without transfer zeros with option to independently control f0 and B parameters. Bandpass filter is designed using the VCA610 amplifiers. Control of this filter is realized through PC equipped with DAC interface. Control algorithm is based on known cascade synthesis formulas for approximation of transfer functions without zeros. The filter was tested by measuring frequency responses with the HP 4195A circuit analyzer. Filter’s design accuracy is verified by program PSpice.

Analogue filter, electronic control, OTA, BOTA, VCVS

OLŠÁK, M., VRBA, K., GUBEK, T.

31. 12. 2002