Metamutator: Gerçeklemeleri ve uygulamaları

Leon Chua'nın 1971 yılında memristorları, onları kullanarak gerçeklemesinden sonra mutatorlar ilgi odağı olmaya başladılar. Mutatorların bu kadar ilgi çekmelerinin nedeni, kolay gerçeklenebilir 2-kapılılar olmalarının yanı sıra piyasada bulunmayan yeni ortaya atılmış memristor gibi, ya da bobin benzeri entegre devre teknolojisi ile uyumlu olmayan elemanların mutator devreleri kullanarak simüle/emüle edilebilmesidir. Diğer yandan, literatürde 2-kapılılar ile elemanlar simüle/emüle edilirken, kişiler farkına varmadan çoğu zaman genelleştirilmiş mutator benzeri bir 4-kapılı yapı kullanmışlardır. Altta yatan bu gizli 4-kapılılar ve bunların iki kapıları uygun sonlandırıldığında diğer iki kapıdan mutator gibi davranmaları, metamutator adının takılmasına neden olmuştur. Bu tezde metamutatorun, farkına varılmayan gerçeklenmeleri yanı sıra, yeni geliştirilmiş bir veya iki aktif elemanlı devreleri verilmiş ve sadece on iki tranzistor kullanılarak yeni tasarlanmış bir toplayıcı ve çıkarıcı entegre devresi ile (AD-IC) bu devre tabanlı bir metamutator tanıtılmıştır. Ayrıca metamutator kullanarak çeşitli 1-kapılı ve 2-kapılı gerçeklemeleri ile bunların birçok farklı uygulamaları tanıtılmıştır. 1 kapılı devre gerçeklemeleri ile yapılmış uygulamalara örnek olarak, endüktans simülatörü, kapasitans çarpım devresi, frekansa bağlı negatif direnç (FDNR), osilatörler ve yüzer veya topraklanmış empedans dönüştürme uygulamaları tanıtılıp simülasyonları yapılmıştır. 2 kapılı olarak yapılmış uygulamalara örnek olarak: transkondüktans/transempedans kuvvetlendiricileri, gerilim modlu çok girişli tek çıkışlı (VM-MISO) ve akım modlu tek girişli çok çıkışlı (CM-SIMO) evrensel süzgeçlerin uygulamaları yapılmıştır. Ayrıca, bu tezde AD-IC tabanlı iki farklı uygulama da önerilmiştir. Birincisi AD-IC tabanlı analog çarpma devresi, ikincisi AD-IC tabanlı tam dalga doğrultucu devresidir.