Farklı memristör emülatörlerinin elektronik devreler üzerindeki etkilerinin incelenmesi

Hafızalı direnç kelimelerinin kısaltması olarak tanımlanan memristör elemanı direnç, kondansatör ve bobinden sonra dördüncü pasif devre elemanı olarak literatürde yerini almıştır. Böyle bir pasif elemanın var olması gerekliliği ilk kez 1971 yılında Berkeley Üniversitesi araştırmacılarından Prof Leon O. Chua tarafından teorik olarak ispat edilmiştir. Bununla birlikte, memristörün fiziksel olarak gerçekleştirilmesi uzun bir zaman almıştır. 2008 yılında HP laboratuvarlarında R. Stanley Williams ve ekibi doğrusal iyon sürüklemeli bir memristör modeli elde etmiştir. Memristörün modellenmesinden sonra bu konuya olan ilgi sürekli artmış, böylece birçok yeni memristör modeli ve emülatör tasarımı rapor edilmiştir. Bu model ve emülatörler kullanılarak memristör elemanının elektronik devreler, sinyal işleme, kaotik sistemler, yapay sinir ağları ve kontrol sistem tasarımı gibi birçok alanda avantajlar sağladığı gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında literatürde memristör için verilen farklı emülatör devreleri tanıtılarak bu emülatörlerin örnek olarak seçilen filtre, osilatör ve mantık kapısı devrelerinde performanslarının karşılaştırılması yapılmıştır. Memristörün ticari olarak satışının yaygın olmaması ve yüksek maliyetli olmasından ötürü tercih edilen bu memristör emülatörleri farklı elektronik devreler üzerinde standart direnç yerine kullanılmıştır. Filtre, osilatör ve mantık kapı devresine uygulanan memristifliğin kesim frekansı, bant genişliği ve güç tüketimi gibi bazı teknik özellikler üzerine etkileri hem benzetim hem de deneysel çalışmalarla incelenmiştir. Böylelikle hem standart dirençli devre ile memristif devrenin performans karşılaştırması hem de memristör emülatörlerinin birbirleriyle performans karşılaştırması gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmaların sonuçları göz önüne alındığında, standart direnç elemanı yerine elektronik devrelerde memristör emülatörü kullanımının bant genişliğini daraltmada, kesme frekansını ayarlamada ve güç tüketimini azaltmada önemli faydalar sağladığı gözlenmiştir.