Razvoj in karakteristika diskretne topologije tokovnega vira za uporabo v fotopletismografskih aplikacijahHedžet Kostajnšek, Žan (Avtor) Sešek, Aleksander (Mentor) fotopletismografijatokovni viritokovna preslikavaintegrirano vezjeDiplomsko delo raziskuje možnosti izvedbe diskretnih tokovnih virov za napajanje svetlečih diod splošnih fotopletismografskih aplikacij. Motivacija diskretne implementacije so geopolitične posledice pandemije COVID-19 na globalno polprevodniško industrijo in posledična nedobavljivost elementov (t.i. čipov) pogosto uporabljenih cenovno ugodnih tokovnih virov z zagotavljanjem zanesljivega delovanja fotopletismografov. Cilj dela je razvoj diskretne topologije s funkcionalnostjo, natančnostjo toka in energetsko učinkovitostjo primerljivimi splošnim integriranim izvedbam kar vključuje razvoj, implementacijo in validacijo tokovnega vira ter preostalih ključnih elementov instrumenta za analizo fotopletismografskih signalov. V prvem delu diplomskega dela so opisane teoretčne osnove fotopletismografije, tokovnih virov in preslikav, na podlagi katerih so določeni kriteriji tokovnega vira in metode validacije. Drugi del zajema določitev topologije diskretnega tokovnega vira in izvedbo računalniško podprte analize za znižanje vpliva toleranc elementov na natančnost delovanja vezja in določanje karakteristik teoretičnih odzivov vezja. Implementacija tokovnih virov je opisana v tretjem delu in obsega izvedbo dveh različic diskretnih tokovnih virov in referenčnega tokovnega vira v izvedbi s komercialno-dostopnim integriranim vezjem. Poseben poudarek je namenjen razvoju algoritma vodenja svetlečih diod, zajema signalov in obdelave le-teh v diskretnem frekvenčnem prostoru, kar je izvedeno v programskem jeziku C za mikrokrmilnik STM32 serije L. V zadnjem delu diplomskega dela so predstavljeni postopki merjenja z upoštevanjem negotovosti, rezultati ter numerična in statistična analiza le-teh izvedena v okolju Matlab. Na podlagi analize sta izvedeni in karakterizirani dve različici vezij, kar je pri diskretni implementaciji posebej ključno za doseganje energetske učinkovitosti, natančnosti delovanja in merilne natančnosti instrumenta. Merilni rezultati so v zaključku povzeti v okviru določanja doseganja kriterijev. Za jasnejšo predstavo rezultatov in določanja nadaljnjih izboljšav je analizi zadoščanja kriterijem dodano upoštevanje karakterizacije na podlagi računalniško podprte analize.20242024-03-29 06:15:11Diplomsko delo/naloga155389VisID: 61198COBISS_ID: 190922755sl