Los memristores como candidatos para reemplazar potenciometros digitales en circuitos eléctricos
Autores: Markovi, Ivo; Potrebi, Milka; Toi, Dejan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Disponible con Suscripción Virtualpro
Artículos
2021
Los memristores como candidatos para reemplazar potenciometros digitales en circuitos eléctricosCategoría
Ingeniería y Tecnología
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Los potenciómetros digitales son componentes sustanciales para el diseño de muchos circuitos y sistemas electrónicos mixtos. Su capacidad para programar el valor de resistencia casi instantáneamente proporciona a los diseñadores de hardware un nivel adicional de libertad. Desafortunadamente, esta característica está limitada a corriente continua y frecuencias más bajas, debido a efectos parásitos. Hoy en día, los memristores como resistencias continuamente ajustables se están convirtiendo en candidatos para reemplazar a los potenciómetros. Los memristores son dispositivos no volátiles de dos terminales que tienen efectos parásitos menos significativos y un amplio rango de resistencia. El valor de la memristancia se puede cambiar sobre la marcha. Utilizando nanotecnología, la implementación de memristores tiene una huella a escala nanométrica con una transición de nanosegundos entre estados resistivos. En este documento, presentamos una comparación entre las características de frecuencia de los potenciómetros digitales y los memristores disponibles comercialmente. Los efectos parásitos del memristor dominan a frecuencias más altas lo que amplía el ancho de banda. Para presentar las ventajas de los circuitos memristivos, hemos analizado e implementado circuitos ajustables como un divisor de voltaje, un amplificador inversor, un filtro pasa altos y un desfasador. Se utiliza un memristor disponible comercialmente de KnowM Inc. con este propósito. Los resultados experimentales obtenidos por las mediciones verifican que un memristor tiene características iguales o mejores que un potenciómetro digital. Las realizaciones memristivas de divisores de voltaje y amplificadores inversores tienen un ancho de banda más amplio, mientras que los filtros y desfasadores con un memristor tienen características de frecuencia casi idénticas a las realizaciones correspondientes con un potenciómetro digital.
Descripción
Los potenciómetros digitales son componentes sustanciales para el diseño de muchos circuitos y sistemas electrónicos mixtos. Su capacidad para programar el valor de resistencia casi instantáneamente proporciona a los diseñadores de hardware un nivel adicional de libertad. Desafortunadamente, esta característica está limitada a corriente continua y frecuencias más bajas, debido a efectos parásitos. Hoy en día, los memristores como resistencias continuamente ajustables se están convirtiendo en candidatos para reemplazar a los potenciómetros. Los memristores son dispositivos no volátiles de dos terminales que tienen efectos parásitos menos significativos y un amplio rango de resistencia. El valor de la memristancia se puede cambiar sobre la marcha. Utilizando nanotecnología, la implementación de memristores tiene una huella a escala nanométrica con una transición de nanosegundos entre estados resistivos. En este documento, presentamos una comparación entre las características de frecuencia de los potenciómetros digitales y los memristores disponibles comercialmente. Los efectos parásitos del memristor dominan a frecuencias más altas lo que amplía el ancho de banda. Para presentar las ventajas de los circuitos memristivos, hemos analizado e implementado circuitos ajustables como un divisor de voltaje, un amplificador inversor, un filtro pasa altos y un desfasador. Se utiliza un memristor disponible comercialmente de KnowM Inc. con este propósito. Los resultados experimentales obtenidos por las mediciones verifican que un memristor tiene características iguales o mejores que un potenciómetro digital. Las realizaciones memristivas de divisores de voltaje y amplificadores inversores tienen un ancho de banda más amplio, mientras que los filtros y desfasadores con un memristor tienen características de frecuencia casi idénticas a las realizaciones correspondientes con un potenciómetro digital.