of 79 /79
1 VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV RADIOELEKTRONIKY FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS ELEKTRONICKY PŘELADITELNÝ HARMONICKÝ OSCILÁTOR ELECTRONIC TUNABLE HARMONIC OSCILLATOR DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER’S THESIS AUTOR PRÁCE Bc. JIŘÍ VESELÝ AUTHOR VEDOUCÍ PRÁCE Ing. ROMAN ŠOTNER SUPERVISOR BRNO, 2010

VYSOKÉ U ČENÍ TECHNICKÉ V BRN Ě - core.ac.uk · PDF fileDEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS ... p ředseda rady oboru Elektronika a sd ělovací technika ... 6 Prohlášení

  • Author
    votu

  • View
    215

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of VYSOKÉ U ČENÍ TECHNICKÉ V BRN Ě - core.ac.uk · PDF fileDEPARTMENT OF...

  • 1

    VYSOK UEN TECHNICK V BRN BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

    FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANCH TECHNOLOGI STAV RADIOELEKTRONIKY

    FACULTY OF ELECTRICAL ENGINEERING AND COMMUNICATION DEPARTMENT OF RADIO ELECTRONICS

    ELEKTRONICKY PELADITELN HARMONICK OSCILTOR ELECTRONIC TUNABLE HARMONIC OSCILLATOR

    DIPLOMOV PRCE MASTERS THESIS

    AUTOR PRCE Bc. JI VESEL AUTHOR

    VEDOUC PRCE Ing. ROMAN OTNER SUPERVISOR

    BRNO, 2010

  • 2

  • 3

    L ICENN SMLOUVA POSKYTOVAN K VKONU PRVA UT KOLN DLO

    uzaven mezi smluvnmi stranami:

    1. Pan/pan

    Jmno a pjmen: Bc. Ji Vesel Bytem: Sportovn 582, Konice, 798 52 Narozen/a (datum a msto): 9. dubna 1984 v Moravsk Tebov

    (dle jen autor) a

    2. Vysok uen technick v Brn Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi se sdlem doln 53, Brno, 602 00 jejm jmnem jedn na zklad psemnho poven dkanem fakulty: prof. Dr. Ing. Zbynk Raida, pedseda rady oboru Elektronika a sdlovac technika (dle jen nabyvatel)

    l. 1 Specifikace kolnho dla

    1. Pedmtem tto smlouvy je vysokokolsk kvalifikan prce (VKP): disertan prce diplomov prce bakalsk prce jin prce, jej druh je specifikovn jako ......................................................

    (dle jen VKP nebo dlo)

    Nzev VKP: Elektronicky peladiteln harmonick osciltor Vedouc/ kolitel VKP: Ing. Roman otner

    stav: stav radioelektroniky

    Datum obhajoby VKP: __________________

    VKP odevzdal autor nabyvateli*:

    v titn form poet exempl: 2 v elektronick form poet exempl: 2

    2. Autor prohlauje, e vytvoil samostatnou vlastn tvr innost dlo shora popsan a specifikovan. Autor dle prohlauje, e pi zpracovvn dla se sm nedostal do rozporu s autorskm zkonem a pedpisy souvisejcmi a e je dlo dlem pvodnm.

    3. Dlo je chrnno jako dlo dle autorskho zkona v platnm znn.

    4. Autor potvrzuje, e listinn a elektronick verze dla je identick.

    * hodc se zakrtnte

  • 4

    lnek 2 Udlen licennho oprvnn

    1. Autor touto smlouvou poskytuje nabyvateli oprvnn (licenci) k vkonu prva uveden dlo nevdlen ut, archivovat a zpstupnit ke studijnm, vukovm a vzkumnm elm vetn poizovan vpis, opis a rozmnoenin.

    2. Licence je poskytovna celosvtov, pro celou dobu trvn autorskch a majetkovch prv k dlu.

    3. Autor souhlas se zveejnnm dla v databzi pstupn v mezinrodn sti ihned po uzaven tto smlouvy 1 rok po uzaven tto smlouvy 3 roky po uzaven tto smlouvy 5 let po uzaven tto smlouvy 10 let po uzaven tto smlouvy

    (z dvodu utajen v nm obsaench informac)

    4. Nevdlen zveejovn dla nabyvatelem v souladu s ustanovenm 47b zkona . 111/ 1998 Sb., v platnm znn, nevyaduje licenci a nabyvatel je k nmu povinen a oprvnn ze zkona.

    lnek 3 Zvren ustanoven

    1. Smlouva je sepsna ve tech vyhotovench s platnost originlu, piem po jednom vyhotoven obdr autor a nabyvatel, dal vyhotoven je vloeno do VKP.

    2. Vztahy mezi smluvnmi stranami vznikl a neupraven touto smlouvou se d autorskm zkonem, obanskm zkonkem, vysokokolskm zkonem, zkonem o archivnictv, v platnm znn a pop. dalmi prvnmi pedpisy.

    3. Licenn smlouva byla uzavena na zklad svobodn a prav vle smluvnch stran, s plnm porozumnm jejmu textu i dsledkm, nikoliv v tsni a za npadn nevhodnch podmnek.

    4. Licenn smlouva nabv platnosti a innosti dnem jejho podpisu obma smluvnmi stranami.

    V Brn dne: 30. ervna 2010

    .. Nabyvatel Autor

  • 5

    Abstrakt

    V tto prci jsou popsny vlastnosti a zkladn parametry aktivnch funknch blok (OPA, VCA, OTA, CFA, CC), kter lze vyut pro konstrukci harmonickch osciltor. Dle jsou rozebrny zkladn principy genertor harmonickho signlu. Draz je kladen na zptnovazebn osciltory. V dal sti prce je pt konkrtnch een harmonickch laditelnch osciltor. Pro tyto osciltory jsou uvedeny zkladn vztahy, hlavn vlastnosti zjitn simulacemi a vsledky citlivostn a tolerann analzy. V posledn sti prce jsou vybran ti een realizovna a menm zjitny jejich vlastnosti.

    Kl ov slova Harmonick laditeln osciltor, elektronick ladn, aktivn funkn bloky, transkonduktann zesilova, zptn vazba, stabilizace amplitudy kmit, kmitotov rozsah, kmitotov spektrum, nhradn model.

    Abstract

    This masters project describes properties and primary parameters of active function blocks (OPA, VCA, OTA, CFA, CC) usable in construction of harmonic oscillators. Basic principles of harmonic generators, especially feedback oscillators, are introduced. In next section are presented five particular schematics of harmonic tuned oscillators. For this oscillators are indicated basic formulas, essential qualities performed by simulations and results of sensitivity and tolerance analysis. In the last part of diploma thesis there are selected three circuits which are made and their features are measured.

    Keywords Harmonic tuned oscillator, electronic tuned, active functional blocky, transconductance amplifier, feedback, stabilization amplitude of oscillation, frequency range, frequency spectrum, alternate model.

    Bibliografick citace dle SN ISO 690: VESEL, J. Elektronicky peladiteln harmonick osciltor. Brno: Vysok uen technick v Brn, Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi, 2010. 79 s. Vedouc diplomov prce Ing. Roman otner.

  • 6

    Prohlen

    Prohlauji, e svou diplomovou prci na tma Elektronicky peladiteln harmonick osciltor jsem vypracoval samostatn pod vedenm vedoucho semestrlnho projektu a s pouitm odborn literatury a dalch informanch zdroj, kter jsou vechny citovny v prci a uvedeny v seznamu literatury na konci prce.

    Jako autor uveden diplomov prce dle prohlauji, e v souvislosti s vytvoenm tohoto projektu jsem neporuil autorsk prva tetch osob, zejmna jsem nezashl nedovolenm zpsobem do cizch autorskch prv osobnostnch a jsem si pln vdom nsledk poruen ustanoven 11 a nsledujcch autorskho zkona . 121/2000 Sb., vetn monch trestnprvnch dsledk vyplvajcch z ustanoven 152 trestnho zkona . 140/1961 Sb.

    V Brn dne 30. ervna 2010 ............................................ podpis autora

    Podkovn

    Dkuji vedoucmu diplomov prce Ing. Romanu otnerovi za innou metodickou, pedagogickou a odbornou pomoc a dal cenn rady pi zpracovn m diplomov prce.

    V Brn dne 30. ervna 2010 ............................................ podpis autora

  • 7

    Obsah 1 vod ..................................................................................................................................9

    2 Modern funkn bloky ....................................................................................................10 2.1 Operan zesilova ......................................................................................................10 2.2 zen zesilova napt...............................................................................................11 2.3 Transkonduktann zesilova ......................................................................................12 2.4 Zesilova s proudovou zptnou vazbou.......................................................................13 2.5 Proudov konvejor......................................................................................................14

    3 Genertory harmonickch kmit ...................................................................................16 3.1 Zkladn parametry.....................................................................................................16

    3.2 Harmonick osciltory ................................................................................................16

    3.2.1 Rozdlen harmonickch osciltor......................................................................17 3.2.2 Princip zptnovazebnch osciltor ......................................................................17

    3.3 Funkn genertory s tvarovai signlu .......................................................................19 3.4 Kmitotov synteztory ..............................................................................................19

    4 Nvrh harmonickch osciltor......................................................................................20 4.1 Jednoduch osciltor se temi OTA.............................................................................20

    4.1.1 Principieln schma a uren zkladnch vztah ....................................................20 4.1.2 Nvrh obvodovch prvk .....................................................................................22 4.1.3 Vsledky simulac a analz ..................................................................................23 4.1.4 Zhodnocen ..........................................................................................................27

    4.2 Osciltor se tymi OTA .............................................................................................27 4.2.1 Principieln schma a uren zkladnch vztah ....................................................27 4.2.2 Nvrh obvodovch prvk .....................................................................................29 4.2.3 Vsledky simulac a analz ..................................................................................29 4.2.4 Zhodnocen ..........................................................................................................32

    4.3 Osciltor vyuvajc ti prvky OTA............................................................................33 4.3.1 Principieln schma a uren zkladnch vztah ....................................................33 4.3.2 Nvrh obvodovch prvk .....................................................................................34 4.3.3 Vsledky simulac a analz ..................................................................................34 4.3.4 Zhodnocen