Report progress

.gitignore

@@ -1 +1,3 @@
 *.ms14 (Security copy)
+/report/report.pdf
+/report/report_temp.htm

report/0_intro.pug

@@ -1 +0,0 @@
-p yada

report/0_intro/0_intro.pug

@@ -0,0 +1,70 @@
+// Chapter title
+h2 Εισαγωγή
+br/
+
+// Chapter description/introduction
+h3 Περίληψη
+p.
+	Στην εργασία αυτή ζητήθηκε ο σχεδιασμός τεσσάρων (4) διαφορετικών φίλτρων, ενός κατωδιαβατού, ενός ζωνοπερατού, ενός ζωνοφρακτικού και ενός ανωδιαβατού. Κατά την ανάθεση των φίλτρων, μου ανατέθηκε ο εξής συνδυασμός φίλτρων-τύπων φίλτρου:
+
+figure.block-center.width-15cm
+	table.ui.celled.table.teal.striped.center.aligned
+		thead
+			tr
+				th Φίλτρο
+				th Τύπος φίλτρου
+		tbody
+			tr
+				td Κατωδιαβατό
+				td Αντίστροφο Chebyshev
+			tr
+				td Ζωνοπερατό
+				td Chebyshev
+			tr
+				td Ζωνοφρακτικό
+				td Chebyshev
+			tr
+				td Ανωδιαβατό
+				td Butterworth
+	figcaption
+		.reference #[span.table-count]
+		.caption.
+			Συνδυασμός φίλτρων και υλοποιήσεων (τύπων) φίλτρου προς υλοποίηση
+
+
+h3 Σύμβαση ονοματολογίας και ειδικοί όροι
+p.
+	Στα πλαίσια της εργασίας γίνεται χρήση των εξής όρων με τις αντίστοιχες σημασίες:
+
+figure.block-center.width-15cm
+	table.ui.celled.table.teal.striped.center.aligned.compact
+		thead
+			tr
+				th Όρος
+				th Περιγραφή
+		tbody
+			tr
+				td πόλος
+				td Μπορεί να εννοείται ζεύγος συζηγών πόλων #[br/](έναντι ενός, μοναδικού πόλου)
+			tr
+				td LP
+				td Low pass filter
+			tr
+				td BP
+				td Band pass filter
+			tr
+				td BE
+				td Band elimination filter
+			tr
+				td HP
+				td High pass filter
+			tr
+				td LPN
+				td Low pass notch filter
+			tr
+				td HPN
+				td High pass notch filter
+	figcaption
+		.reference #[span.table-count]
+		.caption.
+			Ειδικοί όροι που χρησιμοποιούνται

report/1_low_pass/1_low_pass.pug

@@ -1,37 +1,42 @@
+// Chapter title
 h2 Κατωδιαβατό φίλτρο Inverse Chebyshev
-br
+br/
+
+// Chapter description/introduction
 p.
 	Με βάση το ΑΕΜ (8261), υπολογίστηκαν οι προδιαγραφές του κατωδιαβατού φίλτρου προς σχεδίαση:
 
 figure.block-center.width-15cm
-	table.ui.celled.structured.table.teal.striped.center.aligned
+	table.ui.celled.table.teal.striped.center.aligned
 		thead
 			tr
 				th Προδιαγραφή
-				th(colspan="2") Τιμή
+				th Τιμή
 		tbody
 			tr
-				td f#[sub pass]
+				td Pass frequency (f#[sub p])
-				td 1000
+				td 5500 Hz
-				td 500
+			tr
+				td Pass radial frequency (ω#[sub p])
+				td 34557.519 rad/s
+			tr
+				td Stop frequency (f#[sub s])
+				td 11550 Hz
 			tr
-				td f#[sub stop]
+				td Stop radial frequency (ω#[sub s])
-				td 1200
+				td 72570.790 rad/s
-				td 500
 			tr
-				td a#[sub max]
+				td Min stop attenuation (a#[sub min])
-				td(colspan="2") 0.6
+				td 23.75 dB
 			tr
-				td a#[sub min]
+				td Max pass attenuation (a#[sub max])
-				td(colspan="2") 24
+				td 0.35 dB
 	figcaption
-		.reference Πίνακας 1
+		.reference #[span.table-count]
 		.caption.
 			Προδιαγραφές σχεδίασης κατωδιαβατού φίλτρου
 
-h3 Σχεδίαση φίλτρου
+// Sub-Chapters
-//h4 Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς
+include 1_low_pass_design
-//h4 Υλοποίηση συνάρτησης μεταφοράς
+include 1_low_pass_transfer_function_matlab
-//h4 Ρύθμιση κέρδους
+include 1_low_pass_transfer_function_multisim
-h3 Μελέτη συνάρτησης μεταφοράς στο Matlab
-h3 Υλοποίηση κυκλώματος στο Multisim

report/1_low_pass/1_low_pass_design.pug

@@ -0,0 +1,128 @@
+h3 Σχεδίαση φίλτρου
+p.
+	Για τη σχεδίαση του φίλτρου ακολουθήθηκε η διαδικασία που περιγράφεται στο κεφάλαιο 9 των σημειώσεων του μαθήματος:
+
+figure.block-center.width-15cm
+	div.ui.list.ordered.celled.striped
+		div.item Υπολογισμός της τάξης του φίλτρου.
+		div.item Υπολογισμός της συχνότητας ημίσειας ισχύος.
+		div.item Υπολογισμός των πόλων του πρότυπου φίλτρου Chebyshev.
+		div.item Υπολογισμός των πόλων του αντίστροφου φίλτρου Chebyshev μέσω αντιστροφής των πόλων Chebyshev.
+		div.item Υπολογισμός των μηδενικών της συνάρτησης μεταφοράς.
+		div.item Ομαδοποίηση των ζευγών πόλων και μηδενικών ανά δύο. Με τον τρόπο αυτό προκύπτουν φίλτρα notch, LPN ή HPN, ανάλογα με τις σχετικές θέσεις πόλων και μηδενικών.
+		div.item Υλοποίηση των φίλτρων notch με βάση τα κυκλώματα του κεφαλαίου 7.
+		div.item Κλιμακοποίηση του κυκλώματος με στόχο τη μεταφορά στις πραγματικές συχνότητες και σε στοιχεία με πρακτικές (υλοποιήσιμες) τιμές.
+		div.item Έλεγχος των κερδών των μονάδων και ρύθμιση κέρδους με επιβολή απόσβεσης ή ενίσχυσης.
+
+h4 Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς
+p Αρχικά σχεδιάζεται ένα πρότυπο κατωδιαβατό Chebyshev φίλτρο, το οποίο αργότερα να μετατραπεί στο επιθυμητό αντίστροφο Chebyshev.
+
+p Γίνεται κανονικοποίηση των συχνοτήτων ώστε να επιτευχθεί Ω#[sub s]=1 rad/s:
+
+p.latex-equation.
+	$$\Omega_p = \frac{\omega_p}{\omega_s} = \frac{34557.519}{72570.790} = 0.476\frac{rad}{s}$$
+
+p Υπολογίζεται η τάξη του φίλτρου χρησιμοποιώντας την εξίσωση #[span.course-notes-equation 9-137]:
+
+p.latex-equation.
+	$$n = \left \lceil \frac{cos^{-1}\bigg(\sqrt{\frac{10^{\frac{a_{min}}{10}}-1}{10^{\frac{a_{max}}{10}}-1}}\bigg)}{cos^{-1}(\frac{1}{\Omega_p})} \right \rceil = \left \lceil \frac{cos^{-1}\bigg(\sqrt{\frac{10^{2.375}-1}{10^{0.035}-1}}\bigg)}{cos^{-1}(2.1)} \right \rceil = \left \lceil \frac{4.6642}{1.373} \right \rceil = \left \lceil 3.397 \right \rceil = 4$$
+
+p.
+	Από τον παραπάνω τύπο φαίνεται ότι κατά τον υπολογισμό της τάξης του φίλτρου γίνεται στρογγυλοποίηση της τάξης προς τον επόμενο #[strong μεγαλύτερο] ακέραιο. Αυτό γίνεται επειδή δεν είναι δυνατή η υλοποίηση ενός φίλτρου ρητής τάξεως, έτσι είναι απαραίτητο η τάξη να στρογγυλοποιηθή. Η στρογγυλοποίηση είναι σημαντικό να γίνει προς τα επάνω (ceiling) ώστε να επιτευχθούν οι προδιαγραφές του φίλτρου. Μία πιθανή στρογγυλοποίηση προς τα κάτω θα είχε ως αποτέλεσμα την αποτυχία στη σχεδίαση.
+
+p.
+	Λόγω της στρογγυλοποίησης αυτής, αναμένεται μάλιστα να υπάρχει υπερκάλυψη σε τουλάχιστον μία από τις προδιαγραφές. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, λόγω της επιλογής κανονικοποίησης ως προς την ω#[sub s], αναμένεται να υπάρχει υπερκάλυψη της προδιαγραφής a#[sub max].
+
+p.
+	Στη συνέχεια υπολογίζονται οι παράμετροι ε και α από τις εξισώσεις #[span.course-notes-equation 9-123] και #[span.course-notes-equation 9-92] αντίστοιχα:
+
+p.latex-equation.
+	$$\varepsilon = \frac{1}{\sqrt{10^{\frac{a_{min}}{10}}-1}} = \frac{1}{\sqrt{10^{2.375}-1}} = 0.065$$
+p.latex-equation.
+	$$\alpha = \frac{\sinh^{-1}(\frac{1}{\varepsilon})}{n} = \frac{\sinh^{-1}(\frac{1}{0.065})}{n} = 0.857$$
+
+p.
+	Υπολογίζεται η κανονικοποιημένη συχνότητα ημίσειας ισχύος χρησιμοποιώντας την εξίσωση #[span.course-notes-equation 9-139]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\Omega_{hp} = \frac{1}{cosh(\frac{1}{n}cosh^{-1}(\frac{1}{\varepsilon}))} = \frac{1}{cosh(\frac{1}{4}cosh^{-1}(\frac{1}{0.065}))} = 0.7196\frac{rad}{s}$$
+
+p και στη συνέχεια μεταφέρεται στη πραγματική συχνότητα:
+
+p.latex-equation.
+	$$\omega_{hp} = \Omega_{hp} * \omega_s = 0.7196 * 72570.790 = 52222.58\frac{rad}{s}$$
+
+p.
+	Οι γωνίες Butterworth μπορούν να υπολογιστούν με βάση τον αλγόριθμο Guillemin ή να βρεθούν απευθείας από γνωστούς πίνακες γωνιών Butterworth. Για φίλτρο πέμπτης τάξης, οι γωνίες είναι:
+
+p.latex-equation.
+	$$\pm 22.5^\circ$$ και $$\pm 67.5^\circ$$
+
+p.
+	Με βάση τις εξισώσεις #[span.course-notes-equation 9-102] και #[span.course-notes-equation 9-103]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\sigma_k = -\sinh(\alpha)*\cos(\theta)$$
+	$$\Omega_k = \cosh(\alpha)*\sin(\theta)$$
+
+p προκύπτουν οι πόλοι #[strong Chebyshev]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\text{Pole 1: } -0.892\pm0.532\mathrm{i}$$
+	$$\text{Pole 2: } -0.369±1.284\mathrm{i}$$
+
+p.
+	Χρησιμοποιώντας τις εξισώσεις #[span.course-notes-equation 9-150] και #[span.course-notes-equation 9-151]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\Omega_{0_k} = \sqrt{\sigma_k^2+\Omega_k^2}$$
+	$$Q_k = \frac{1}{2*\cos(\tan^{-1}(\frac{\Omega_k}{\sigma_k}))}$$
+
+p υπολογίζονται τα ω#[sub 0] και Q των πόλων αντίστοιχα:
+
+p.latex-equation.
+	$$\text{Pole 1: } \Omega_0 = 1.038 \text{, }Q = 0.582$$
+	$$\text{Pole 2: } \Omega_0 = 1.336 \text{, }Q = 1.809$$
+
+p.
+	Οι πόλοι αντιστρέφονται χρησιμοποιώντας την εξίσωση #[span.course-notes-equation 9-146] για τον υπολογισμό των ω#[sub 0#[sub k]], ενώ τα Q παραμένουν ίδια:
+
+p.latex-equation.
+	$$\omega_{0_k} = \frac{1}{\Omega_{0_k}}$$
+
+p.
+	Από τον μετασχηματισμό προκύπτουν οι πόλοι του #[strong αντίστροφου Chebyshev]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\text{Pole 1: } \Omega_0 = 0.963 \text{, }Q = 0.582$$
+	$$\text{Pole 2: } \Omega_0 = 0.748 \text{, }Q = 1.809$$
+
+p.
+	Κατά τον μετασχηματισμό προκύπτουν επίσης, με βάση την εξίσωση #[span.course-notes-equation 9-143]:
+
+p.latex-equation.
+	$$\omega_{z_k} = \sec\big(\frac{k\pi}{2n}\big) \text{, } k=1,3,5,...$$
+
+p.
+	τα μηδενικά της συνάρτησης μεταφοράς;
+
+p.latex-equation.
+	$$\text{Zero 1: } 0\pm1.082\mathrm{i}$$
+	$$\text{Zero 2: } 0\pm2.613\mathrm{i}$$
+
+p.
+	Οι πόλοι και τα μηδενικά του φίλτρου φαίνονται στο παρακάτω διάγραμμα:
+
+figure.block-center.width-15cm
+	img(src="1_low_pass/assets/diagrams/inverse_chebyshev_zero_pole.svg").width-19cm
+	//- include assets/diagrams/inverse_chebyshev_zero_pole.svg
+	figcaption
+		.reference #[span.plot-count]
+		.caption.
+			Πόλοι και μηδενικά του αντίστροφου Chebyshev
+
+h4 Υλοποίηση συνάρτησης μεταφοράς
+p.
+
+h4 Ρύθμιση κέρδους
+p.

report/1_low_pass/1_low_pass_transfer_function_matlab.pug

@@ -0,0 +1 @@
+h3 Μελέτη συνάρτησης μεταφοράς στο Matlab

report/1_low_pass/1_low_pass_transfer_function_multisim.pug

@@ -0,0 +1 @@
+h3 Υλοποίηση κυκλώματος στο Multisim

report/config.yaml

@@ -1,2 +0,0 @@
-plugins:
-  - mathjax

report/config.yml

@@ -0,0 +1,2 @@
+plugins:
+  - mathjax

report/report.pug

@@ -1,32 +1,32 @@
 .report-sidebar: p Σύνθεση Ενεργών και Παθητικών Κυκλωμάτων
 
-br
+br/
-br
+br/
-br
+br/
 div.center
   h2.no-count ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ
   h2.no-count ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ
   h2.no-count ΤΟΜΕΑΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ
-  br
+  br/
-  br
+  br/
-  br
+  br/
-  br
+  br/
   h1#title ΣΥΝΘΕΣΗ ΕΝΕΡΓΩΝ ΚΑΙ ΠΑΘΗΤΙΚΩΝ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ
   h3.no-count 7ο εξάμηνο
-  br
+  br/
-  br
+  br/
-  br
+  br/
-  br
+  br/
   h3.no-count.
-    Εισηγητής: Θεοχάρης Ι.<br/>
+    Εισηγητής: Θεοχάρης Ι.#[br/]
     Φανάκης Απόστολος, 8261
-  br
+  br/
   span Θεσσαλονίκη 2018
 
 div(style="page-break-before:always")
 
 //Insert components table here!
-include 0_intro
+include 0_intro/0_intro
 include 1_low_pass/1_low_pass
 //- include 2_band_pass
 //- include 3_band_elimination

report/report.scss

@@ -1,8 +1,13 @@
 @import 'https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/semantic-ui/2.3.0/semantic.min.css';
 @import 'https://afeld.github.io/emoji-css/emoji.css';
+@import url('https://fonts.googleapis.com/css?family=Lato');
 
-$primary_color: #009688;
+// Constant attributes
 $page-width: 17cm;
+/* #00b5ad ?? */
+$primary_color: #009688;
+$sidebar-width: 0.25in;
+$sidebar-height: 943px;
 
 @page {
   margin: 1cm 1cm 2cm 0cm;
@@ -31,7 +36,7 @@ body {
 
 h2 {
   font-size: 1.8em;
-  counter-reset: h3;
+  counter-reset: h3 0 table-counter 0 plot-counter 0;
 }
 
 h2:before {
@@ -39,16 +44,37 @@ h2:before {
   content: counter(h2) ". "
 }
 
+h3 {
+  counter-reset: table-counter 0 plot-counter 0;
+}
+
 h3:before {
   counter-increment: h3;
   content: counter(h2) "." counter(h3) ". "
 }
 
+span.table-count:before {
+  counter-increment: table-counter;
+  content: "Πίνακας " counter(h2) "." counter(h3) "." counter(table-counter)
+}
+
+span.plot-count:before {
+  counter-increment: plot-counter;
+  content: "Διάγραμμα " counter(h2) "." counter(h3) "." counter(table-counter)
+}
+
 h2.no-count:before, h3.no-count:before {
   content: "";
   counter-increment: none;
 }
 
+h4:before {
+  content: "•";
+  display: inline-block;
+  margin-left: 12px;
+  margin-right: 5px;
+}
+
 p {
   line-height: 1.5em;
   font-size: 1.1em !important;
@@ -60,9 +86,6 @@ a {
   color: inherit;
 }
 
-$sidebar-width: 0.25in;
-$sidebar-height: 943px;
-
 .report-sidebar {
   position: fixed;
   left: -$sidebar-width;
@@ -171,4 +194,13 @@ figure {
 
 .center {
   text-align: center;
+}
+
+span.course-notes-equation {
+  color: $primary_color;
+}
+
+p.latex-equation {
+  border: 1px solid $primary_color;
+   border-radius: 4px;
 }