Šestý díl Moderní učebnice elektroniky je věnován úvodu do problematiky konstrukce kmitočtových filtrů, generátorů signálů a převodníků dat. Kniha by měla poskytnout základní přehled v uvedených oblastech elektroniky.

V první části jsou z hlediska potřeb následujících kapitol shrnuty nejdůležitější vlastnosti pasivních prvků, kterými jsou rezistory, kondenzátory a indukční cívky. Obsahuje také úvod do problematiky piezoelektrických rezonátorů, uvádí rozdíl mezi krystalovými a piezokeramickými rezonátory.
Druhá kapitola se zabývá problematikou analogových kmitočtových filtrů. Zmiňuje problematiku pasivních RC a RL filtrů 1. a 2. řádu, podle přiložených tabulek uvádí návrhové postupy pasivních RLC filtrů. Velká část kapitoly je věnována problematice aktivních RC filtrů s operačními zesilovači. Jsou uvedeny přístupy k návrhu aktivních RC filtrů vyšších řádů jejich rozkladem na filtry prvního a druhého řádu. Kapitola zmiňuje i problematiku piezoelektrických filtrů, které mají široké použití ve vysokofrekvenční komunikační technice. K pochopení látky je uvedena řada příkladů.
Třetí kapitola se zabývá problematikou generátorů signálů a to zejména harmonických a pravoúhlých. Jsou v ní uvedeny hlavní principy konstrukce LC oscilátorů, generátorů s piezoelektrickými rezonátory a RC oscilátorů. Je popsán způsob generování pravoúhlých signálů pomocí komparátorů, integrovaného obvodu 555, jsou uvedeny i některé další integrované obvody určené pro generování různých typů signálů.
Ve čtvrté kapitole jsou vysvětleny základní principy konstrukce analogově číslicových a číslicově analogových převodníků. Jsou v ní uvedeny hlavní zdroje a způsoby určení chyb převodníků, vysvětlen pojem aliasing a proč je u určitých typů převodníků nutné používat antialiasingové filtry. V závěru této kapitoly jsou vysvětleny důležité parametry převodníků vyráběných různými výrobci integrovaných obvodů.

Knihu mohou jako užitečnou pomůcku používat nejen studenti průmyslových škol, ale může být užitečná i pro posluchače vysokých škol zejména těch, které jsou zaměřeny na informační technologie, strojírenství apod. Může sloužit také jako vhodná příručka pro práci techniků a zájemců o elektroniku.

Historie vydání

• 1. vydání - 2009 - ISBN 978-80-7300-240-4
• 1. vydání - 2010 - ISBN 978-80-7300-291-6 (elektronická kniha ve formátu PDF)

Stručný obsah

1. Reálné vlastnosti pasivních obvodových prvků kmitočtových filtrů a generátorů signálů
2. Kmitočtové filtry (Frequency Filters)
3. Generátory signálů
4. Analogově číslicové převodníky – ADP
5. Dodatky

Download

• podrobný obsah - ve formátu PDF
• ukázka knihy - ve formátu PDF

• update - zatím žádný není

Recenze lektorů a reakce čtenářů

• zatím žádné nejsou

Odkazy

• zatím žádné nejsou

Keywords

• obecná problematika
  krystaly, krystalové oscilátory
• obsah knihy
  Reálné vlastnosti pasivních obvodových prvků kmitočtových filtrů a generátorů signálů, Vlastnosti reálných pasivních komponent, Reálná indukční cívka, Reálný kondenzátor, Reálný rezistor, Piezoelektrické rezonátory, Dielektrický rezonátor, Kmitočtové filtry (Frequency Filters), Úvod, Co to jsou kmitočtové filtry, Klasifikace filtrů podle impulzní odezvy, Dělení filtrů podle kmitočtové charakteristiky, Klasifikace filtrů podle způsobu realizace, Analogové selektivní filtry, Jednoduché RC a RL články jako filtry RC a RL 1. řádu, Filtry RC 2. řádu, Přenosová funkce filtru, Řád přenosové funkce (řád filtru) a jeho význam, Nuly a póly přenosu, Fázové charakteristiky filtru, skupinové zpoždění, Specifikace filtru, Filtry RLC 2. řádu, Základní principy filtrů RLC 2. řádu, Fázové charakteristiky filtrů 2. řádu, Filtry s nulou přenosu, Filtry vyšších řádů, Impedanční a kmitočtové normování, Toleranční pole filtru, Kmitočtová transformace na NDP, Hlavní typy aproximací přenosové funkce, Filtry RLC vyšších řádů, Impedanční transformace a kmitočtové odnormování, Aktivní filtry RC – ARC (Active RC Filters), Úvod, Realizace filtrů ARC na základě kaskádní syntézy, Princip kaskádní syntézy filtrů, Realizace dolní a horní propusti 1. řádu, Bloky filtrů ARC 2. řádu s jedním OZ, Bloky 2. řádu pro kaskádní syntézu filtrů se dvěma OZ, Univerzální funkční blok filtru s integrátory (state variable), Realizace filtrů ARC vyšších řádů kaskádním zapojením filtrů 2. a 1. řádu, Přímá náhrada příčkových RLC struktur, Zobecněný impedanční konvertor – GIC (Generalized Impedance Converter), Realizací filtrů ARC 2. řádu jako přímá náhrada obvodů RLC 2. řádu, Filtry ARC vyšších řádů přímou náhradou struktur RLC, Filtry se spínanými kapacitory (Switched-Capacitor Filters), SC filtry, Kmitočtové korektory (Equalizers), Fázovací články (All Pass Filters), Fázovací článek 1. řádu, Fázovací článek 2. řádu, Hlavní etapy návrhu kmitočtových filtrů, Piezoelektrické filtry, Krystalové filtry (Crystal filters), Monolitické krystalové filtry (Monolithic Crystal Filters – MCF), Diskrétní krystalové filtry, Výhody krystalových filtrů, Nevýhody krystalových filtrů, Důležité parametry krystalových filtrů, Piezokeramické filtry, Jak specifikovat piezoelektrický filtr, Principy zapojení iezoelektrických filtrů, Některé další fyzikální principy filtrů, Elektromechanické filtry, Filtry s povrchovou akustickou vlnou – PAV (Surface Acoustic Wave – SAW), Mikrovlnné filtry, Generátory signálů, Generátory harmonických signálů – oscilátory (Oscillators), LC oscilátory se záporným diferenciálním odporem – jednobranové (Negative Resistance Oscillators), Zpětnovazební oscilátory (Feedback Oscillators), RC oscilátory, Zpětnovazební LC oscilátory, Piezoelektrické oscilátory, Piezoelektrické generátory s logickými obvody, Generátory impulzních průběhů, Generátory pravoúhlých impulzů, Generátory a tvarovače pravoúhlých impulzů (Bistable Multivibrators, Flip Flops), Multivibrátory (astabilní klopné obvody), Monostabilní klopné obvody (Monostable Multivibrators), Generátor periodických neobdélníkových průběhů, Generátor pravoúhlých a trojúhelníkových průběhů, Generátor pilových průběhů, RC generátor sinusového průběhu s astabilním klopným obvodem a s filtrem, Generátory a oscilátory s vysokou stabilitou, Generátory s fázovým závěsem, Přímá digitální syntéza – DDS (Direct Digital Synthesys), Integrované obvody pro generátory impulzních signálů, Monostabilní integrované klopné obvody, Monostabilní a astabilní klopné obvody, Časovač 555 (Timer 555), Multivibrátor bez externích komponent, Analogově-digitální převodníky – ADP (analog-to-digital converters – ADC), Analogově-digitální převodníky – ADP (Analog to Digital Converters – ADC), Vzorkování analogového signálu, Hlavní pravidla vzorkování analogových signálů, Nyquistův vzorkovací teorém, Digitálně-analogové převodníky – DAP (Digital to Analog Converters – DAC), Chyby A/D a D/A převodníků, Statické chyby A/D převodníků, Statické chyby D/A převodníků, Základní architektury A/D převodníků, Princip A/D převodu, ADP s přímým převodem, Převodníky s paralelním převodem (all-parallel converter, flash converter), Kaskádní zapojení ADP (pipelined ADC), Převod napětí na časový interval (voltage to time converter), A/D převodníky napětí na kmitočet – U/f převodníky – UFP (voltage to frequency converters, VFC), ADP s dvojí integrací (dual-slope ADC), Zpětnovazební metody převodu, ADP s postupnou aproximací (Successive Approximation Register ADC – SAR ADC), (sigma-delta converters), Volba typu ADP, Základní architektury D/A převodníků, D/A převodníky s přímým převodem, Napěťový princip D/A převodu, Proudový princip D/A převodu, D/A převodník s odporovou sítí typu R–2R, Nábojový princip D/A převodníku, Sigma-delta architektura DAP, Vstupní a výstupní rozhraní A/D a D/A převodníků, Příklady aplikací A/D a D/A převodníků, Přepínání vstupů ADP Mikrokontroléry s A/D a D/A převodníky, Použití DAP řízeného mikroprocesorem pro generaci periodických signálů, Digitální potenciometr a příklad jeho použití k ladění filtru typu dolní propust, Důležité specifikace ADP a DAP
• rejstřík knihy
  absolutní přesnost, aliasing, aliasy, amplitudová podmínka, aproximace Besselova, bez nul přenosu, Butterworthova, Cauerova (eliptická), Čebyševova, eliptická (Cauerova), inverzní Čebyševova, s nulami přenosu, astabilní klopný obvod s komparátorem, automatické nulování, A/D převodník s vícenásobnou integrací, Barkhausenovo kritérium, bezeztrátový induktor, bistabilní klopný obvod, bit nejméně významný, nejvýznamnější, Cohnovo příčkové zapojení krystalových rezonátorů, časová konstanta, činitel jakosti cívky, činitel tlumení, činitel tvaru, čistý dynamický rozsah, čítač dekadický, DDS, decimace, decimátor, dekodér, delta modulace, derivační článek, dielektrická absorpce, diferenciální chyba linearity, diferenciální nelinearita, diferenciální nelinearita DAP, dioda Gunnova tunelová, Diracův impulz, doba převodu, doladění filtru, dolní mezní kmitočet, dolní propust, RC, RC 2. řádu, RL, RLC 2. řádu, 2. řádu s jedním OZ, (DP), dynamická specifikace, D/A převodník s váhovými kondenzátory, s váhovými proudy, efektivní počet bitů, ekvalizér grafický, parametrický, třetinooktávový, ekvivalentní sériový odpor (ESR), ENOB, ESL – ekvivalentní sériová indukčnost, fázová podmínka, fázovací článek, fázové zpoždění, fázový posuv, fázový závěs, FDRN, filtr aktivní, aktivní RC, analogový, antialiasingový, ARC, ARC 2. řádu, ASC, číslicový, dielektrický, dielektrický dutinový, diskrétní krystalový, elektromechanický, FIR, IIR, interpolační, korekční, krystalový, mikrovlnný RLC, monolitický, pasivní, piezoelektrický, piezokeramický, potlačující nežádoucí vyšší harmonické, RC 1. řádu, RLC akustickou povrchovou vlnou – PAV s invertujícím zapojením OZ s konečnou impulzní odezvou, s nekonečnou impulzní odezvou, s nulou přenosu, SC se spínaným kapacitorem, selektivní, středněpásmový krystalový, širokopásmový krystalový, typu DP, typu HP, typu PP, typu PZ, úzkopásmový krystalový, všepropustný, generátor, pilového průběhu, pily, GIC, Hartleyovo zapojení oscilátoru, hloubka vniku, horní mezní kmitočet, horní propust, RC, RC 2. řádu, RL 1. řádu, RLC 2. řádu, 2. řádu s jedním OZ (HP), charakteristika fázová, modulová, modulová DP, modulová HP 2. řádu, modulová PP, modulová PZ, chyba, DAP vzniklá posuvem nuly, dynamická, kvantizační, linearity, linearity D/A převodníků, nelinearity, posuvem nuly, vzniklá posuvem nuly, vzniklá při vzorkování analogového signálu, zesílení, způsobená nesprávným zesílením, impedance rezonátoru, impedanční dělič, impedanční normování, integrační článek, integrální chyba linearity, integrální nelinearita, DAP, intermodulace, intermodulační zkreslení, kapacita čítače, kapacitor dvojný, spínaný, kmitočet oscilační, oscilátoru, piezoelektrických prvků, rezonanční, vzorkovací, kmitočtové normování, koeficient, čitatele, jmenovatele, převzorkování, komparátor, fázově kmitočtový, fázový, kondenzátor, integrační, polypropylénový, polystyrénový, s teflonovým dielektrikem, se skleněným dielektrikem, korektor, amplitudový, dvoupásmový, hloubek, kmitočtový, pásmový, sdružený, třípásmový, výšek, kvantizační krok, nejistota, šum, ladění filtru, LC obvod, LC oscilátor, s diferenčním zesilovačem, zpětnovazební v tříbodovém zapojení, linearita, MCXO, mechanická rezonance, mechanické kmity, mezní kmitočet, potlačení, míra korekce, model cívky, kondenzátoru, krystalového rezonátoru, rezistoru, vysokofrekvenčních cívek Coilcraft, modulová podmínka, monostabilní klopný obvod, s komparátorem, multivibrátor astabilní klopný obvod, náboj kapacitoru, napětí, opěrné, referenční, trojúhelníkového průběhu, napěťový přenos filtru, nepropustné pásmo, nestabilita časování jednotlivých vzorků, nestabilita časování vzorků, netlumené kmity, normovaná dolní propust (NDP), normovaná impedance, normovaná modulová charakteristika, normování, normovaný kmitočet potlačení, normovaný mezní kmitočet potlačení, nulový bod přenosové funkce, obvod, fázovací, oddělovací, paměťový, paralelní rezonanční, paralelní RLC, porovnávací, sériový rezonanční, Schmittův klopný, typu RCD, vzorkovací, zpožďovací, OCXO, odezva na napěťový skok, odpor, dynamický, kmitočtově závislý záporný, vodiče, záporný diferenciální, odstup signál/šum, odstup signál/šum + harmonické zkreslení, oscilační podmínky, oscilátor, ARC, Colpittsův, jednobranový, kvadraturní, můstkový, napětím řízený, s fázovacími články 1. řádu, s induktivní vazbou, s posouvanou fází, s transformátorovou vazbou, s Wienovým článkem, se zpětnovazebním RC obvodem, pásmová propust, RC 2. řádu, RLC 2. řádu, 2. řádu s jedním OZ, (PP), pásmová zádrž, RC 2. řádu, RLC, s dvojitým článkem T, (PZ), piezoelektrická keramika, piezoelektrický jev, obrácený, přímý, podvzorkování, pól přenosové funkce, porovnávací napětí, potenciometr, číslicový, digitální, povrchová akustická vlna, povrchový jev, procesor, digitální signálový, signálový, propustné pásmo, proud vířivý, provozní prostředí, přechodná charakteristika, DP, HP 1. řádu, přenos v nepropustném pásmu, přenosová funkce, pásmové propusti 2. řádu, 1. řádu, 2. řádu, 2. řádu dolní propusti, 2. řádu horní propusti, 2. řádu pásmové zádrže, přesnost, převodník, ADP – analogově/digitální, celková chyba, dvoustupňový, kaskádní zapojení, paralelní, s dvojí integrací, s dvoutaktní integrací, s postupnou aproximací, sigma-delta, DAP – digitálně/analogový, R–2R v napěťovém režimu, R–2R v proudovém režimu, integrační, napětí – kmitočet, paralelní, segmentovaný D/A, typu flash, typu R–2R, vzorkovací, převzorkování, příčková struktura, PZ s přemostěným článkem T, RC článek, RC oscilátor, moderní zapojení, relativní přesnost, rezonátor, keramický, kovový mechanický, krystalový, základní kmitočet, rozhraní analogové, A/D převodníku, D/A převodníku, digitální signálové, rozlišitelnost, rozlišovací schopnost, rychlost, převodu, vzorkování, změny fázové charakteristiky, řád filtru, sériový činitel, SFDR, Shannonův teorém, SINAD, skin efekt, skupinové zpoždění, slídová dielektrika kondenzátoru, součinové hradlo, stabilizace amplitudy signálu, statická chyba, strmost přechodu, střední kmitočet, svodový odpor, svorkové impedance, syntetická uzemněná cívka, syntetický induktor, širokopásmové ladění filtru, šířka, kmitočtového pásma, pásma analogová vstupní, propustného pásma B, TCXO, teplotní koeficient kondenzátoru, THD, transformace, Brutonova, kmitočtová, typ aproximace, úroveň buzení krystalů, U/f převodník, vzorkovací kmitočet převodníku, vzorkování, XO, zdroj referenčního napětí, zkreslení celkové harmonické, zobecněný impedanční konvertor, zpoždění signálu, ztracený bit kódu, ztráty ve vinutí, zvlnění v propustném pásmu
• integrované obvody
  4047, 555, 556, 558, 74121, 74123, 74HC04, AD1959, AD537, AD9833, ADuC812, CD14538, CD4047, ICL7555, MAX1697, MAX1697T, MC14538, MC4024, PIC16C20, PNX2015, TEA6360, TLC551 -->