Digitálně řízený frekvenční filtr
Title Alternative:Digitally controlled frequency filter
Loading...
Date
2009
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Cílem práce je návrh přípravku s filtry pro praktická cvičení předmětu Měřicí technika 1. Úkolem bylo nastudovat běžné typy filtrů, porovnat jejich vlastosti a navrhnout univerzální strukturu filtru tak, aby byla umožněna změna parametrů filtru pomocí mikrokontroleru. Na začátku práce jsou popsány vlastnosti filtrů a porovnány jejich specifické výhody a nevýhody. Jelikož dosud hojně užívané operační zesilovače s napěťovou zpětnou vazbou již neposkytují tak dobré výsledky především na vysokých frekvencích, byly vyvinuty zesilovače s proudovou zpětnou vazbou. Jinými typy zesilovačů, avšak také pracující s proudovou zpětnou vazbou, jsou operační transkonduktanční zesilovače (OTA), které jsem také zvolil pro moji práci. Tyto zesilovače pracují spolehlivě i na vysokých frekvencích (stovky MHz). Další předností těchto zesilovačů je jejich snadná řiditelnost transkonduktance pomocí malého stejnosměrného proudu do řídicí elektrody. K ovládání těchto proudů slouží digitálně číslicový převodník (D/AC). Změna typu filtru je také možná, a to pomocí analogových multiplexerů. Veškeré digitální řídicí signály pro jednotlivé součástky poskytuje mikrokontroler PIC18F452 od firmy Microchip. Procesor z řady 18xxx je zvolen díky jeho podpoře kompilátorem v jazyce C a pro množství periferií potřebných pro tuto aplikaci. Komunikace mezi uživatelem a procesorem se děje pomocí klávesnice se čtyřmi tlačítky a LCD s šestnácti znaky.
Design of the measuring device with frequency filtres for practical training of the subject Measuring Techique 1 is the main aim of the diploma thesis. The task was to study all ordinary used types of filters, compare them and choose one multi-purpose structure, which can be easily controlled by digital device (microcontroller). At the beginning commonly used types frequency filters are reviewed including comparision their own specific advantages and disadvantages. For new and fast filter applications were developed current feedback amplifiers, which are much faster than older voltage feedback amplifiers. Another variant of amplifiers, but based on current feedback, are operational transconductance amplifiers (OTAs), which I chose for realization of active filter. These amplifiers have modern structure and can operate on high frequencies (hundreds of MHz). Transconductance amplifiers are also very good tunable by setting direct controll current. Digital to analog converter (D/AC) is used for setting this current. Changing type of filter is possible with analog multiplexers (MUXs). Digital control is done by microcontroller PIC18F452 by Microchip. Type PIC from the 18xxx series was chosen because of the C18 Compiler support and many peripherals, which are needed for this application. Interface between microcontroller and user is realised by four button keyboard and LCD with sixteen characters.
Design of the measuring device with frequency filtres for practical training of the subject Measuring Techique 1 is the main aim of the diploma thesis. The task was to study all ordinary used types of filters, compare them and choose one multi-purpose structure, which can be easily controlled by digital device (microcontroller). At the beginning commonly used types frequency filters are reviewed including comparision their own specific advantages and disadvantages. For new and fast filter applications were developed current feedback amplifiers, which are much faster than older voltage feedback amplifiers. Another variant of amplifiers, but based on current feedback, are operational transconductance amplifiers (OTAs), which I chose for realization of active filter. These amplifiers have modern structure and can operate on high frequencies (hundreds of MHz). Transconductance amplifiers are also very good tunable by setting direct controll current. Digital to analog converter (D/AC) is used for setting this current. Changing type of filter is possible with analog multiplexers (MUXs). Digital control is done by microcontroller PIC18F452 by Microchip. Type PIC from the 18xxx series was chosen because of the C18 Compiler support and many peripherals, which are needed for this application. Interface between microcontroller and user is realised by four button keyboard and LCD with sixteen characters.
Description
katedra: RSS; přílohy: 1 CD; rozsah: 78 s.
Subject(s)
frekvenční filtr, řízený filtr, filtr s transkonduktory, frequency filter, controlled filter, filter with transconductors