TAKLİTÇİ DEVRE KULLANILARAK MEMRİSTÖRÜN GERÇEK ZAMANLI UYGULAMASI

Abstract

Memristör, elektriksel yük ile manyetik akı arasındaki ilişki iki uçlu devre elemanı olarak 1971'de Leon Chua tarafından ortaya çıkarıldı. Ancak memristör ilk kez fiziksel olarak Richard Stanley Williams önderliğindeki HP ekibi tarafından 2008 yılında gerçekleştirildi. HP tarafından yapılan fiziksel prototip memristör bilim dünyasında büyük yankı buldu ve bu tarihten sonra çok kısa sürede memristör ile çok farklı alanlarda çok sayıda çalışma yapıldı. Fiziksel olarak üretilen memristör ticari olarak üretilmediği için henüz mevcut değildir. Memristörün direnci, üzerinden geçen yük miktarıyla değişir. Bir yönde geçen yük, memristörün direncini artırırken ters yönde geçen yük memristörün direncini azaltmaktadır. Memristörün diğer temel devre elemanlarından en önemli farkı, geçmişindeki durumu hafızasında taşıyor olmasıdır. Memristör özellikleri sayesinde, bilgisayar mimarileri, nöromorfik sistemler, haberleşme sistemleri, kaotik sistemler ve dijital devreler gibi birçok memristör tabanlı tasarım uygulamalarında yer almıştır. Lineer olmayan özelliğe sahip olması memristörün karmaşık devrelerde kullanılabileceğini gösterdi. Yakın zamanda lineer olmayan denklemlere sahip memristör tabanlı kaotik devrelerin tasarımı oldukça dikkat çekmektedir. Memristör ticari olarak üretilmediği için, memristör tabanlı kaotik sistemler deneysel olarak yapılır ve doğrulanması genellikle ayrık elemanlarla gerçekleştirilen farklı taklitçi devreler ile yapılmaktadır. Bu durum devre tasarımını zor hale getirmektedir. Bu nedenle memristör tabanlı kaotik sistemleri en doğru şekilde ve az sayıda eleman kullanarak gerçekleştirmek önem arz etmektedir. Bu çalışmada; memristör tabanlı alçak ve yüksek geçiren filtrelerin literatür de mevcut olan donanım gerçekleştirimleri ve nümerik benzetim programları aracılığıyla gerçeklenmesi ve incelenmesi amaçlanmaktadır.Memristor as two terminal circuit element relating electrical charge and magnetic flux was proposed in 1971 by Leon Chua. But it's first pratical implemention has been realized by Richard Stanley Willams' group at HP laboratory in 2008. Memristor has drawn the worldwide attention after HP released its invention and after this year many studies have been made very different fields. Although it is physically implemented, there is no memristor element produced commercially. Like a resistor, it creates and maintains a safe flow of electrical current across a device, but it can also remember the last charge that was flowing through it. This feature makes different memristor from the other circuits devices. Due to the characteristics of memristor, many memristor based designs such as computer architecture, neuromorphic, communication systems and digital circuits are available in the literature. Because of the nonlinear feature of a memristor, it can be used in chaotic system designs and recently the designs of memristor based chaotic circuits which have different nonlinearities have attracted more attention. Since the commercial productions of memristors are not available yet, the experimental testing and verifying of memristor based chaotic systems are performed by emulator circuits generally composed of discrete components. This situation makes the circuit design quite complex and difficult. For this reason, it is important to implement the memristor based chaotic systems in a correct way by using fewer components. In this thesis, it is aimed to examine the available hardware implementations of the memristor based low and high pass filter in the literature and to research the systems via numerical simulation programs.