MEMRİSTOR TEMELLİ SALLEN-KEY SÜZGEÇLER

Şuayb Çağrı YENER, Reşat MUTLU, H. Hakan KUNTMAN
2.124 500

Öz


Memristör 1971 yılında kuramsal olarak ortaya konmuş ve bundan yaklaşık 40 yıl sonra, 2008 yılında memristör davranışına sahip bir memristif sistem bulunmuştur. Memristör günümüzde yaygın biçimde dördüncü temel devre elemanı olarak kabul edilmektedir. Memristörün analog devreler alanında uygulamaları, üzerine artarak ilgi duyulan önemli bir çalışma alanıdır. Memristör temelli analog süzgeçler ayarlanabilir memristans özelliği sayesinde kazanç, değer katsayısı vb. süzgeç özelliklerinde klasik devre elemanları ile sağlanamayan otomatik ayarlanabilme özelliği getirmektedir. Bu çalışmada literatürde ilk kez alçak-geçiren ve yüksek-geçiren olmak üzere iki farklı tip memristör temelli Sallen-Key süzgeç analizi ve bunlara ilişkin benzetim sonuçları sunulmaktadır. Süzgeçler memristörün TiO2 doğrusal sürüklenme modeli temel alınarak tasarlanmış ve analiz edilmiştir. Çok düşük frekanslarda doyum durumunun oluştuğu gözlenmiş, daha yüksek frekanslarda ise her iki süzgeçte de başarım için bir sınırlama ortaya çıkmadığı belirlenmiştir. Memristör temelli Sallen-Key süzgeçlerin tasarımında kullanılmak üzere doyma ve buna karşılık bozulmanın ortaya çıkmamasına yönelik tasarım kriterleri verilmiştir. Verilen kriterler ve buna ilişkin uygun memristör parametreleri kullanıldığında düşük frekanslarda da süzgeçlerin gerekli başarım koşullarını yerine getirdiği gösterilmiştir. Analiz sonuçları ve verilen tasarım kriterleri memristör temelli Sallen-Key ve diğer tip süzgeçlerin tasarımlarında kullanılabilir.

Anahtar kelimeler


Memristör, ikinci dereceden süzgeçler, analog süzgeç tasarımı, memristör temelli süzgeçler, Sallen-Key süzgeçler

Tam metin:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.17341/gummfd.89833

Referanslar


Chua, L.O., “Memristor - the missing circuit element”, IEEE Trans Circuit Theory, Cilt 18, No 5, 507-519, 1971.

Chua, L.O., Kang, S.M., “Memristive Devices and Systems”, Proceedings of the IEEE, Cilt 64, No 2, 209-223, 1976.

Strukov, D.B., Snider, G.S., Stewart, D.R. ve Williams, R.S., “The missing memristor found”, Nature, Cilt 453, 80-83, 2008.

Mutlu, R., “Solution of TiO2 memristor-capacitor series circuit excited by a constant voltage source and its application to calculate operation frequency of a programmable TiO2 memristor-capacitor relaxation”, Turk J Elec Eng & Comp Sci, 1-11, Published Online 2011, doi:10.3906/elk-1108-38.

Pershin, Y.V. ve Ventra, D.M., “Practical approach to programmable analog circuits with memristors”, IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Cilt 57, No 8, 1857-1864, 2010.

Shin, S., Kim, K., Kang S.M., “Memristor applications for programmable analog ICs”, IEEE Trans. on Nanotechnology, Cilt 10, No 2, 266-274, 2011.

Wey, T.A. ve Jemison, W.D., “Variable gain amplifier circuit using titanium dioxide memristors”, Circuits, Devices & Systems IET, Cilt 5, No 1, 59-65, 2011.

Yener, Ş.Ç. ve Kuntman, H., “Fully CMOS Memristor Based Chaotic Circuit”, Radioengineering, Cilt 23, No 4, 1140-1149, 2014.

Wang, W., Yu, Q., Xu, C. ve Cui, Y., “Study of filter characteristics based on PWL memristor”, In: International Conference on Communications, Circuits and Systems, ICCCAS, Milpitas, CA, 23-25 July 2009.

Driscoll, T., Quinn, J., Klein, S., Kim, H.T., Kim, B.J., Pershin, Y.V., Ventra, M.D. ve Bassov, D.N., “Memristive adaptive filters”, Applied Physics Letters, Cilt 97, No 9, 093502.1-093502.3, 2010.

Lee, T.W. ve Nickel, J.H., “Memristor resistance modulation for analog applications”, IEEE Electron Device Letters, Cilt 33, No 10, 1456-1458, 2012.

Chew, Z.J. ve Li, L., “Printed circuit board based memristor in adaptive lowpass filter”, Electronics Letters, Cilt 48, No 25, 1610-1611, 2012.

Ascoli, A., Tetzlaff, R., Corinto, F., Mirchev, M. ve Gilli, M., “Meristor-based filtering applications” In: 14th Latin American Test Workshop (LATW), Cordoba, 3-5 April 2013.

Quereshi, M.S., Medeiros-Ribeiro, W.Y.G. ve Williams, R.S., “AC sense technique for memristor crossbar”, Electronics Letters, Cilt 48, No 13, 757-758, 2012.

Mahvash, M. ve Parker, A.C., “A memristor SPICE model for designing memristor circuits”, In: 2010 IEEE International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS), Seattle, WA, 1-4 Aug. 2010.

Sallen, R.P. ve Key, E.L., “A Practical Method of Designing RC Active Filters” IRE Transactions on Circuit Theory, Cilt 2, No 1, 74–85, 1955.

Zumbahlen, H., Linear Circuit Design Handbook, Newnes, Massachusetts, ABD, 2008.

Sedra, A.L. ve Smith, K.C., Microelectronic Circuits, Cilt 6, Oxford University Press, New York, ABD, 2004.

Rabin, R. ve Swamy M.N.S., Modern Analog Filter Analysis and Design A Practical Approach, WILEY-VCH Verlag & Co. KGaA, Weinheim, Almanya, 2010.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.