پیاده سازی مدل رانش یونی خطی ممریستور در محیط MATLAB

سه عنصر اصلی و آشنای مدار: مقاومت، خازن و سلف هستند. لئون چوآ در سال 1971 با انتشار مقاله ای وجود ممریستور چهارمین عنصر بنیادی مدار را اعلام کرد، اگر چه چند دهه زمان نیاز بود تا ممریستور واقعی در سال 2008 توسط شرکت HP ساخته شود. این نانوساختار جدید در حقیقت رابطه ای بین بار و شار الکتریکی برقرار می کند و ما در این مقاله تلاش کردیم که این رفتار عنصر جالب را شبیه سازی کنیم. بنابراین چهار توصیف از ممریستور را بررسی کردیم و مدل رانش خطی یونی (LID) را برگزیدیم و با ارائه ی روابط مناسب ریاضی، پیاده سازی آن را در محیط MATLAB & Simulink پی گرفتیم. برای پیاده سازی نیز از دو روش مرسوم استفاده کرده ایم: روش نخست استفاده از محیط متنی کدنویسی برای حل معادلات دیفرانسیلی معمولی (ODE) در یک m-file و روش دوم استفاده از ساختار بلوک های محیط Simulink. قابل ذکر است که در هر دو روش منبع انرژی یک ولتاژ سینوسی است. در روش نخست با انتخاب مناسب حل کننده ی ODE، می توان به مدلی بسیار کارآمد دست یافت اما در صورتی که ممریستور را به عنوان بخشی از یک مدل سیستمی بزرگ تر در نظر بگیریم؛ بهتر است که آن را در محیط Simulink که یک پیاده سازی ساده در فرم ورودی – خروجی است، مدل کنیم. مزیت این روش، سادگی نسبی، توصیفی بودن و سرعت آن است. در شبیه سازی و مدل سازی سعی شده است که جزئیات و مشکلات احتمالی بررسی شود. انتظار می رود در آینده نه چندان دور با آزمایش های انجام گرفته روی ممریستور واقعی مشکلات مدل سازی ممریستور نیز در حد قابل قبولی حل شود.

کلیدواژه ها:

ممریستور ، نانوساختار ، رانش یونی خطی ، MATLAB ، Simulink ، ODE