Practica circuito emulador de un memristor

Practica circuito emulador de un memristor

José Luis Moreno Alvarado, Julio Cesar Cuatecontzi Mendoza, Loth Matheus Barba Maza.

moreno.j.mx@ieee.org, golf.negro@hotmail.com, loth.b.mx@ieee.org.

Resumen

El memristor el cuarto elemento pasivo de la electrónica, la relación existente entre el Flujo y la carga, el comportamiento del memristor es variado es capaz de cumplir la función de 10 transistores comunes, simularemos el comportamiento con circuitos análogos y observaremos su resultado.

Introducción

Considerando que un elemento pasivo puede ser simulado con dispositivos integrados, realizamos una circuito emulador de un memristor y observamos y manipulamos su comportamiento logrando así un dispositivo que emplearemos para prácticas futuras. Los resultados fueron satisfactorios, consiguiendo así un emulador del memristor variante en sus capacidades.

Teoría

El memristor es el cuarto elemento pasivo de la electrónica, este elemento consiste en la relación existente entre el flujo y la carga f(φ_m•q_m) denominada memristancia, este elemento posee propiedades muy útiles, capas de variar su resistencia dependiendo a la corriente aplicada, variando la resistencia y capaz de mantener esta resistencia, puede utilizarse como una memoria, así también este elemento puede sustituir a los transistores comunes puesto que el memristor puede cumplir la función de 10 transistores, este uso pretende ser aplicado a la arquitectura de computadoras. Su tamaño no excede los 10 nm también es considerado como nanotecnología.

Esta práctica consiste en la simulación e implementación de un memristor flotado con la finalidad de observar su comportamiento y de desarrollar más practicas a partir de este dispositivo emulador del comportamiento del memristor.

Este dispositivo emulador está basado en cuatro integrados AD844AN configurados como CCII+ (Current Conveyor) y sus propiedades son las siguientes: v_x (t) = v_y (t),i_y (t) = 0 and i_z (t) = ix(t). Y un integrado AD633JN integrador divisor.

De Fig. (1) anterior se obtiene la siguiente relación:

im(t)=v1(t)/R1= ix3(t)= iz3(t) = iz4(t) = ix4(t)

v5(t) = v2(t); vx1(t) = v1(t)

(3)

También se obtiene:

v3(t) =R4/R2(vx1(t) - v5(t)) =R4/R2 (v1(t)- v2(t))

(4)

El AD844 en su pin 2 está conectado a tierra con R3 y en su pin 5 está conectado a tierra con Cz, se omite R5 dentro del análisis, para que la integración se realice continua, por lo tanto v4(t) se expresa como

v4(t) =1/R3Cz ∫_0^t▒〖V3(T)dT〗

(5)

R5 con un valor alto en la práctica, para evitar que la división sea entre un voltaje cero, puesto que la hoja de datos del AD633JN nos dice que su función se define como

V5(t)=((V1-V2)(V3-V4))/10=-V1(t)V4(t)/10=V2(t)

(6)

Combinando (4) y (5), (6) se expresa de la siguiente manera

v2(t) = -R4V1(t)/R2R3Cz10 ∫_0^t▒(V1(T)- V2(T))dT

(7)

De la imagen (1), se obtiene

v1(t)-v2(t) = v1(t)(1+R4/R2R3Cz10 ∫_0^t▒(V1(T)- V2(T))dT)

(8)

Usando (3) y donde vm(t) = v1(t) - v2(t), (8) se puede expresar como

Vm(t)/im(t) =R1+R1R4/R2R3Cz10 ∫_0^t▒〖Vm(T)dT〗

(9)

Como el flujo es definido como φ_m (t)=∫_0^t▒〖Vm(T)〗 dT, (9) se escribe como

Vm(t)/im(t) =R1+R1R4/R2R3Cz10

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