Ritmik desen üreteçleri için Rayleigh osilatörünün fraksiyonel versiyonu ve devre sentezi

Authors : Nimet KORKMAZ, İbrahim Ethem SAÇU

Pages : 584-591

Doi:10.28948/ngumuh.1039231

View : 19 | Download : 10

Publication Date : 2022-07-18

Article Type : Research Paper

Abstract :Biyolojik yapıların fizyolojik karakteristiklerini ve bilgi transfer mekanizmalarını taklit ederek, hesaplamalı donanımlar geliştirilmesi konusunu ele alan araştırma alanı nöromorfik mühendisliktir. Merkezi desen üreteçlerinin hesaplamalı donanımlarla taklit edilmesi de bu araştırma alanının konuları dâhilindedir. Bu çalışmada merkezi desen üreteci dinamiklerinin taklidi için kullanılan osilatör modellerinden biri olan Rayleigh osilatörünün fraksiyonel tanımlaması üzerinde durulmuştur. Öncelikle sistemin kararlılık analizi yapılmış, ardından bu sistemin osilasyon sergileyebileceği en düşük fraksiyonel derece belirlenmiştir. En düşük fraksiyonel dereceden daha yüksek bir derece ile tanımlanan fraksiyonel sistemde ritmik osilasyon desenini gözlemlemek için sistemin nümerik simülasyonu yapılmıştır. Fraksiyonel Rayleigh osilatörünün nümerik simülasyonu için Grünwald-Letnikov insert ignore into journalissuearticles values(G-L); fraksiyonel türev yöntemi kullanılmıştır. Ardından fraksiyonel Rayleigh osilatörünün ayrık donanım elemanları kullanılarak deneysel gerçekleştirimi yapılmıştır. Gerçekleştirim sürecinde Matsuda yaklaşıklık metodu ve FOSTER-I R-C ağ dönüşümünden yararlanılmıştır. Tasarlanan bu devre yapısının doğrulaması için SPICE devre simülasyon programı kullanılmıştır. Böylece fraksiyonel derece ile tanımlanan ve merkezi desen üreteçlerinin ritmik desenlerinin elde edilmesinde sıklıkla kullanılan bir osilatör yapısının donanım gerçekleştirim sonuçları başarılı bir şekilde elde edilmiştir.
Keywords : Rayleigh Osilatörü, Fraksiyonel Kapasitör, Devre Sentezi, Matsuda Yaklaşıklık Yöntemi, FOSTER I Ağı