Advanced memristor model with a modified Biolek window and a voltage-dependent variable exponent

• Autorzy: Mladenov V. , Kirilov S.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.0697

Warianty tytułu

PL

Zaawansowany model memrystora ze modyfikowanym oknem Biolek oraz eksponentą zależną od napięcia

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main idea of the present research is to propose a new nonlinear ionic drift memristor model suitable for computer simulations of memristor elements for different voltages. For this purpose, a modified Biolek window function with a voltage-dependent exponent is applied. The proposed modified memristor model is based on Biolek model and due to this and to the use of a voltage-dependent positive integer exponent in the modified Biolek window function it has a new improved property - changing the model nonlinearity extent dependent on the integer exponent in accordance with the memristor voltage. Several computer simulations were made for soft-switching and hard-switching modes and also for pseudo-sinusoidal alternating voltage with an exponentially increasing amplitude and the respective basic important time diagrams, state-flux and i-v relationships are established.

PL

Główną ideą niniejszej pracy jest zaproponowanie nowego modelu nieliniowego dryfu jonowego, odpowiedniego do komputerowych symulacji elementów memrystorowych dla różnych napięć. W tym celu stosowana jest zmodyfikowana funkcja okna Biolek z wykładnikiem zależnym od napięcia. Zaproponowany zmodyfikowany model memrystora oparty jest na modelu Biolek i dzięki temu oraz zastosowaniu zależnego od napięcia dodatniego współczynnika całkowitego w zmodyfikowanej funkcji okna Biolek ma on nową ulepszoną właściwość - zmieniając nieliniową zależność modelu od wykładnika całkowitego zgodnie z napięciem memrystora. Przeprowadzono kilka symulacji komputerowych dla trybów przełączania miękkiego i twardego, a także dla pseudo-sinusoidalnego napięcia przemiennego z wykładniczo rosnącą amplitudą i ustalono odpowiednie podstawowe wykresy czasowe, i zależności stan-strumień oraz prądowo-napięciowe.

Słowa kluczowe

EN

memristor; nonlinear ionic dopant drift; modified Biolek window function; voltage-dependent exponent

PL

memrystor; nieliniowy dryft domieszki jonowej; zmodyfikowana funkcja okna Biolek; wykładnik zależny od napięcia

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
• Czasopismo: Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 8, nr 2
• Strony: 15--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Mladenov V.

• Technical University of Sofia, Faculty of Automatics, Department of Theoretical Electrical Engineering

autor

Kirilov S.

• Technical University of Sofia, Faculty of Automatics, Department of Theoretical Electrical Engineering

Bibliografia

• [1] Ascoli A., Corinto F., Senger V., Tetzlaff R.: Memristor Model Comparison IEEE Circuits and Systems Magazine 2013, 89–105.
• [2] Ascoli A., Corinto F., Tetzlaff R.: Generalized Boundary Condition Memristor Model. Int. J. Circ. Theor. Appl. 44/2016, 60–84.
• [3] Biolek Z., Biolek D., Biolkova V.: SPICE Model of Memristor with Nonlinear Dopant Drift. Radioengineering 18/2009, 210–214.
• [4] Brandisky K., Georgiev Z., Mladenov V., Stancheva R.: Theoretical Electrical Engineering–Part 1 & 2. KING Publishing house, Sofia 2005.
• [5] Chua L.: Memristor–The Missing Circuit Element. IEEE Transactions on Circuit Theory 18(5)/1971, 507–519.
• [6] Corinto F., Ascoli A.: A Boundary Condition-Based Approach to the Modelling of Memristor Nanostructures. IEEE Transactions on Circuits and Systems - I, Regular Papers 59(11)/2012, 2713–2726.
• [7] Hristov M., Vassileva T., Manolov E.: Semiconductor elements. New knowledge, Sofia 2007.
• [8] MATLAB–7.12.0.635(R2011a) User’s Guide. The MathWorks, Inc.
• [9] Strukov D.B., Snider G.S., Stewart D.R., Williams R.S.: The missing memristor found. Nature 453(06932)/2008, 80–83.
• [10] Walsh A., Carley R., Feely O., Ascoli A.: Memristor circuit investigation through a new tutorial toolbox. ECCTD 2013, 1–4.