Návrh a realizace kmitočtových filtrů pro analogově číslicové převodníky

Jan Tandler

Bakalářská práce

Design and Realization of Frequency Filters for Analog-Digital Converters

Anotace:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací antialiasing filtrů pro analogově číslicové převodníky. Cílem bylo se seznámit s různými druhy návrhů těchto filtrů a jejich následnou realizací pomocí odlišných obvodových struktur. Práce je orientována na aktivní a pasivní filtry vyšších řádů typu dolní propust. V první části je popsána stručná teorie analogově číslicových převodníků, princip jejich funkce a vysvětlení vzniku nežádoucích efektů (aliasingů) při vzorkování vstupního analogového signálu. V hlavní části bakalářské práce jsou uvedeny obecné postupy jednotlivých návrhů, které byly následně použity pro konkrétní návrhy antialiasing filtrů. U všech variant proběhla realizace na zkušebním nepájivém poli a byly naměřeny jejich výsledné kmitočtové modulové charakteristiky, které jsou v poslední kapitole porovnány s předpoklady. V konečné fázi je vybrána jedna z konstrukcí aktivního filtru, pro kterou byl proveden návrh plošného spoje.

Abstract:

This bachelor’s thesis deals with the design and realization of anti-aliasing filters for analog-digital converters. Its aim was to recognize various types of designs of these filters and their subsequent realization with the help of different circuit structures. The work is concentrated on active and passive filters of higher order of the low-pass filter. In its first part, the theory of analog-digital converters, ways of their function and explanation of the emergence of undesirable effects (aliasing) when sampling an input analog signal are briefly described. In the main part of the thesis there are stated general procedures for the different proposals that were then used for specific designs of anti-aliasing filters. For all variants the implementation was carried out on non-soldering test field and the resulting magnitude frequency characteristics were measured, and these are in the final chapter compared with expectations. In the final phase, one of the active filter constructions is chosen for which the design of printed circuit was then made.

Klíčová slova

Kmitočtový filtr, antialiasing filtr, aktivní filtr, pasivní filtr, návrh filtru, aliasing efekt, dolní propust, aproximace, kaskádní syntéza, nekaskádní syntéza, analogově číslicový převod

Keywords

Frequency filter, anti-aliasing filter, active filter, passive filter, filter design, aliasing effect, low-pass, approximation, cascade synthesis, non-cascade synthesis, analog-digital conversion

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 4. 5. 2012

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 28. 5. 2012
• Vedoucí: Zdeněk Tesař
• Oponent: Karel Witas

VŠB - Technická univerzita Ostrava

Fakulta elektrotechniky a informatiky

Bakalářský studijní program / obor:
Informační a komunikační technologie / Mobilní technologie