Memkapasitör ve memindüktör tasarımları ve uygulamaları

Gerçek dünya uygulamalarındaki sistemlerin büyük çoğunluğunun lineer olmaması, elektronik tasarımlarda lineer olmayan elemanların kullanımının önemini arttırmaktadır. Bu sistemlerin, daha sade ve daha verimli olacak şekilde tasarlanabilmesi için lineer olmayan elemanların kullanım alanlarının araştırılması önemlidir. Lineer olmayan devre elemanlarından biri olan memristörün 1971 yılında Chua tarafından önerilmiş olmasıyla birlikte bu alandaki çalışmalar başlamıştır. 2008 yılında HP laboratuvarlarında memristör elemanının fiziksel olarak üretilmesi, çalışmaları hızlandırarak memkapasitör ve memindüktör elemanları üzerine yapılan çalışmaların sayısını arttırmıştır. Memkapasitör ve memindüktör elemanları henüz fiziksel olarak üretilememiş olsa da elemanların davranışlarını taklit eden emülatör devreleri geliştirilerek elemanların uygulama alanları araştırılmaktadır. Bu bağlamda, bu tez kapsamında bir adet memindüktör emülatör devresi ve beş adet yeni memkapasitör emülatör devresi önerilmiştir. Emülatör devrelerin matematiksel modelleri oluşturularak devrelerin ispatları yapılmıştır. Devrelerin çalışma karakteristikleri simülasyon ortamında incelenmiştir. Devrelerin gerçek dünyada da test edilebilmesi için devreler PCB üzerinde oluşturularak testleri gerçekleştirilmiştir. Devrelerin çalışma karakteristiklerini daha iyi gösterebilmek adına, amipin sıcaklığa olan tepkisini taklit eden bir adaptif öğrenme uygulaması üzerinde testler gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, test ettiğimiz emülatör devrelerinin uygulamalarda istenilen sonuçları verdiğini ve öğrenme mekanizmalarında beklendiği gibi çalıştığı gözlemlenmiştir.