The Tolerance Analysis of Filters with CDTA

Bakalářská práce je zaměřena na toleranční a citlivostní analýzu filtrů s prvky CDTA. První část práce je věnována teorii a základním vlastnostem filtrů. Poté se práce zabývá aktivními prvky v proudovém módu, které jsou využity k realizaci modelu CDTA. Je nadefinován prvek CDTA, jeho bloková struktura, schématická značka a popis jeho přenosových vlastností. Následuje simulace, ve které je analyzována struktura KHN filtru s OZ. Výsledky této simulace slouží k porovnání s výsledky simulací filtru s prvky CDTA. Je analyzován filtr s jeho ideálním modelem, modelem 3. úrovně a model reprezentovaný dílčími makromodely (AD 844, MAX 435) výrobců dostupnými komerčně. Poté jsou vysvětleny pojmy toleranční a citlivostní analýza a vypočteny teoretické hodnoty citlivostí pro jednotlivé prvky v daném zapojení. Další část se zabývá způsoby modifikace a návrhu struktury KHN s prvky CDTA modely 3. úrovně (ladění mezního kmitočtu transkonduktancí, změna činitele jakosti a návrh zapojení podle Butterworthovy aproximace). V poslední kapitole je zapojení optimalizováno pomocí programu PSpice a pozornost je zaměřena na dosažení co možná nejlepších vlastností zapojení pro typické tolerance použitých prvků. V závěru jsou zhodnoceny výsledky simulací, porovnány vlastnosti zapojení před a po optimalizaci a uvedeny výhody a nevýhody filtru s prvky CDTA.The bachelor thesis deals with the concept, design, modeling, tolerance and sensitivity analysis of the KHN filter using CDTA. The first part contains theoretical introduction about filters and their general properties. Secondly, the CDTA element, its block structure, schematic symbol as well as its circuit features are defined. Standard KHN filter structure with operational amplifiers is simulated. Results of this simulation are used for comparison with simulations results of CDTA KHN filter structure. The multifunctional CDTA KHN filter structure is simulated using ideal CDTA models, third-level models and models based on professional macromodels of attainable components (AD 844, MAX 435). Then tolerance and sensitivity analyses are explained and described. The following section discusses ways of modifying the structure and design KHN structure with CDTA models 3rd level. In the last chapter the circuit is optimized using PSpice and the attention is focused on achieving the best possible involvement of the typical characteristics of the elements of tolerance. In conclusion, the results of simulations are evaluated, compared the characteristics of circuit before and after optimization, and mention the advantages and disadvantages of filter elements with CDTA.