Geri Dön

Analysis and design of oscillator circuits employing memristor

Memristör kullanarak tasarlanmış osilatör devrelerinin analiz ve tasarımı

  1. Tez No: 438865
  2. Yazar: ERKUT YUMRUKAYA
  3. Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR ÇAM
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 77

Özet

Hayatının herhangi bir döneminde elektronik bilimi ile uğraşmış bir kişinin direnç, kapasitör ve indüktör devre elemanları hakkında mutlaka bir bilgisi vardır. Bu üç temel devre elemanı tanımlanırken temel devre değişkenleri gerilim, akım, yük ve akı arasındaki eşitsizlikler kullanılmıştır. Ancak, bu temel devre değişkenlerinden yük ve akı arasındaki ilişki kendisine yer bulamamıştır. 1971 yılında Leon Chua bu eksiklikten dolayı dördüncü temel devre elemanının olması gerekliliğini görmüş ve yük ve akı arasındaki ilişkiyi açıklayarak o güne kadar varlığından hiç bahsedilmemiş olan dördüncü devre elemanı memristörün varlığını ortaya koymuştur. Chua tarafından memristörün varlığının açıklanmasından sonra ortaya konulan birçok çalışma ve araştıma memristörün davranışının açıklanması için gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmalarda memristörün histeretik özellikleri, I-V ve Ф-q karakteristikleri üzerinde duruldu. 2008 yılında, Chua'nın önerisinden 27 yıl sonra, HP mühendisleri yayınladıkları bir makaleyle nano boyutlarda memristörün fiziksel olarak gerçeklendiğini duyurdular. Fiziksel olarak memristörün elde edilmesiyle, araştırmaların bakış açısı değşmeye başladı. Araştırmalar, memristörün elektronik devrelerdeki uygulamalarına odaklanmaya başladı. Bu çalışmalarda, memristörün uygulamaları şu şekilde listelenmiştir; kalıcı hafızalar, mantık devreleri, kaos devreleri, değişken kazançlı yükselteçler, sayısal kapılar, yeniden yapılandırılabilir mantık devreleri ve osilatörler. Bu çalışmada, memristörün uygulama alanlarından biri olan osilatör devreleri üzerinde durulmuştur. İlk olarak, hayatımıza son dönemde giren ve ilk kez fiziksel olarak 2008 yılında HP mühendisleri tarafından elde edilen memristör elemanın karakteristik özelliklerinden ve bu çalışmada kullanılan memristörün simülasyon modelinden bahsedilmektedir. Ana kısımda ise, elektronik devrelerde tekrarlanan sinyallere duyulan ihtiyaçtan dolayı kilit öneme sahip kare ve sinusoidal çıkış veren osilatör devrelerinin, memristör elemanı kullanılarak tasarlanması, tasarlanan devrelerin simülasyonlar ve formüllerle analiz edilmesi anlatılmaktadır. Wien bridge, faz kaydırma ve gevşeme osilatörleri, memristör kullanılan osilatör devrelerinin tasarımında başlangıç noktası olarak seçilmiştir. Böylece, çalışmanın sonunda memristörün kullanılabileceği elektronik devre uygulamalarına bir örnek daha literatüre kazandırılmıştır.

Özet (Çeviri)

A person, who has a relation with the electronics in part of his /her life, surely has knowledge about resistors, capacitors and inductors. These three fundamental circuit elements are defined with the relations between voltages, current, charge and flux. But, the relation between charge and flux wasn't stated when these fundamental circuit elements were defined. In 1971 Leon Chua has seen the necessity to be the fourth basic circuit element and presented the existence of the memristor by explaining the relationship between flux and charge. Many studies and researches are launched after presentation of the memristor by Chua. These activities are mostly aimed to explain the characteristic behavior of the memristor. In these studies, hysteretic features, I-V and Ф-q characteristic of the memristor is examined. In 2008, which is thirty seven years after of Chua's proposal, HP engineers are published an article and announced that they have found a nanoscaled implementation of memristor. By the announcement of the implementation of the physical memristor, aspects of the researches are changed. Researchers are started to focus on applications of the memristor in electronic circuits. Applications of the memristor are listed in these studies as; nonvolatile memories, logic circuits, chaos circuits, variable gain amplifiers, digital gates, reconfigurable logic circuits and oscillators. In this study, oscillator circuits which are one of the application area of the memristor is examined. Firstly, characteristic behaviors and simulation model of the memristor that used in this study, which was obtained by the HP engineers physically in 2008, is introduced. In the main part of this thesis, design and analysis of the oscillator circuits employing memristor is explained since oscillator circuits with square or sinusoidal wave output are key circuits of the electronics due to the necessity of repetitive signals. Wien bridge, phase shift and relaxation oscillators are chosen as starting point to obtain such a oscillator circuit employing memristor. So, at the end of this study, examples of oscillator circuits are brought to literature of the electronic circuit applications which employ memristor.

Benzer Tezler

  1. CMOS OTA tabanlı endüktans, direnç benzetimi devreleri ve uygulamaları

    CMOS OTA based inductance, resistance simulator circuits and applications

    CANKURT KUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HULUSİ HAKAN KUNTMAN

  2. QCM tabanlı sensör dizisiyle sıvı algılama sistem tasarımının gömülü sistemlerle gerçekleştirilmesi

    Design a liquid sensor system based on QCM sensor array by using embedded systems

    FIRAT AYDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ EBEOĞLU

  3. Senkronize kaotik devrelerle haberleşme

    Chaotic communication using by synchronized chaotic circuits

    MÜŞTAK YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CÜNEYT GÜZELİŞ

  4. Geçiş iletkenliği tabanlı yeni aktif eleman tasarımı ve uygulamaları

    Transconductance based new active element design and its applications

    ABDULLAH YEŞİL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2011

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. FIRAT KAÇAR

  5. Perturbation-response and noise dynamics in proteins and representation learning for biomolecular simulations

    Proteinlerde pertürbasyon-tepki ve gürültü dinamiği ve biyomoleküler simülasyonlarda temsil öğrenme

    YASEMİN BOZKURT VAROLGÜNEŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKoç Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALPER DEMİR