Diseño y aplicaciones de un elemento activo universal
Fecha
1996Autor
Director
Versión
Acceso abierto / Sarbide irekia
Tipo
Tesis doctoral / Doktoretza tesia
Versión
Versión publicada / Argitaratu den bertsioa
Impacto
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nodoi-noplumx
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Resumen
La lista de elementos activos presentes en el comienzo de la década de los noventa es numerosa y no exenta de
repeticiones o conceptos poco útiles. Por otra parte no se presenta en la literatura ningún
esfuerzo a la hora de sistematizar ni ordenar todas estas posibilidades, ni tampoco de
hacer uso real de ellas a la hora de implementar sistemas más complejos. Se puede citar
aquí como ejemplo ...
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La lista de elementos activos presentes en el comienzo de la década de los noventa es numerosa y no exenta de
repeticiones o conceptos poco útiles. Por otra parte no se presenta en la literatura ningún
esfuerzo a la hora de sistematizar ni ordenar todas estas posibilidades, ni tampoco de
hacer uso real de ellas a la hora de implementar sistemas más complejos. Se puede citar
aquí como ejemplo a seguir el caso del opamp o de la OTA, en los que una vez propuesto
el elemento activo, se aplica a esquemas concretos: filtros, simulación de impedancias,
etapas amplificadoras, etc, analizando en cada caso las ventajas y desventajas de su uso.
En el polo opuesto no hay un análisis teórico consistente de simulación de impedancias
con OFCs, ni con OMAs, ni amplificadores de corriente con salida dual, como tampoco
se puede encontrar el efecto de la limitación en frecuencia de todas estas etapas básicas a
la hora de implementar filtros, o cualquiera de las estructuras básicas para el procesado de
señal. En este entorno se enmarca el trabajo de investigación descrito en esta memoria.
Se pueden establecer varios objetivos a diferentes niveles de concreción que se
verán reflejados en distintos capítulos de esta memoria:
La primera parte, descrita en el capítulo 2, desarrolla el concepto teórico de
elemento activo universal (UAD), y propone varias posibles implementaciones.
Más en detalle los objetivos que se intentarán seguir dentro de esta sección son: en primer lugar se pretenderá llevar a cabo un estudio sobre la posibilidad de
utilizar un bloque constructivo en la realización de los diferentes
amplificadores básicos. A continuación se modelará dicho bloque con vistas a
analizar con posterioridad el comportamiento, desde el punto de vista
frecuencial fundamentalmente, de las diversas estructuras que los contengan; Se implementará en silicio ese bloque básico para la posterior comprobación
experimental de los resultados teóricos. Se integrarán a su vez diversas de las
estructuras propuestas con anterioridad para el UAD; Se investigará la expresión de las diferentes propuestas establecidas en la
literatura para los nuevos elementos activos en función del bloque básico
encontrado con anterioridad. En realidad estos dos objetivos están
íntimamente ligados, por lo que en la memoria no se apreciará ningún tipo de
distinción entre ambos; Se investigarán las diferentes características principales de las realizaciones
propuestas para los amplificadores básicos. Al estar todas ellas basadas en el
mismo bloque básico constructivo la comparación se podrá llevar a cabo de
una forma más equitativa.
La segunda parte de este trabajo de investigación posee un carácter marcadamente
complementario respecto del anterior. Se acometerá en ella el estudio de las
propiedades de las diferentes propuestas esbozadas en el capítulo 2, aplicadas a
sistemas básicos de procesado. Descendiendo al detalle: El primero y más sencillo es el estudio de las etapas amplificadoras realizadas
con las diferentes implementaciones encontradas anteriormente. Así se
analizarán en este apartado propiedades tales como ancho de banda frente
ganancia, o impedancias de entrada y salida; El segundo más inmediato es la realización de sistemas de filtrado, para lo que
se puede acudir a estructuras clásicas tales como Sallen-Key o de
realimentación múltiple (MFB). Se investigará el efecto de reemplazar el
opamp por alguna de las nuevas posibilidades. Estos dos últimos puntos se
desarrollarán en el capítulo 3; Más en profundidad se realizará un estudio de las aplicaciones de los UAD en la simulación de impedancias, que corresponde al capítulo 4 de esta memoria.
Para ello se empezará el análisis por la generalización de una estructura clásica
en este campo como es un Conversor Generalizado de Impedancias. Así se
investigarán en detalle las diversas funciones de error que aparecen en las
nuevas estructuras obtenidas al utilizar diferentes UADs. A este estudio le
seguirá una propuesta de algoritmo computacional para la síntesis de
funciones de admitancia genérica. Dicho algoritmo se comprobará en diversos
resultados prácticos. Para finalizar se propone una mejora en la síntesis clásica
propuesta por Hilberman para la obtención de admitancias polinomiales
generales. [--]
Materias
Elementos activos universales
Editor
Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Publicado en
Tesis doctorales = Doktorego tesiak = Ph. D. Theses : 1993-1997. Pamplona : Universidad Pública de Navarra, [1998]. ISBN 84-95075-03-2
Departamento
Universidad Pública de Navarra. Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica /
Nafarroako Unibertsitate Publikoa. Ingeniaritza Elektrikoa eta Elektronikoa Saila