FTFN ve INIC tabanlı yüzen simülatör devresi tasarımı, benzetimleri ve deneyleri
Design, simulations, and experiments of FTFN and INIC-based a floating simulator
Yazar: SERCAN TAŞĞIN
Danışman: PROF. DR. ERKAN YÜCE ; DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGA YÜCEHAN
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: FTFN = FTFN

Özet:
Bu tezde, bir pozitif dört terminalli yüzen nülor (PFTFN) ve iki tane akım negatif empedans çeviricisi (INIC) kullanılarak yüzen (iki ucu açık) kayıpsız bir simülatör tasarlanmıştır. Önerilen devrede pasif eleman seçimlerine bağlı olarak yüzen bobin simülatörü (SFI) devresi ve yüzen frekansa bağımlı negatif direnç (FDNR) devresi elde edilebilmektedir. Tasarlanan devrenin teorik analizleri PFTFN ve INIC aktif blok yapılarının ideal ve ideal olmayan durumları için yapılmıştır. Bu devre, minimum sayıda pasif eleman içermektedir. Önerilen devrenin pasif elemanları, herhangi bir eşleştirmeye ihtiyaç duymamaktadır. Fakat, tüm pasif elemanlar yüzen olarak seçilmiştir.
Elde edilen SFI devresinin benzetimleri ve deneyleri yapılmıştır. Ayrıca, elde edilen kayıpsız SFI devresi, uygulama olarak ikinci dereceden alçak geçiren, yüksek geçiren (HP), bant geçiren ve çentik süzgeç devrelerinde test edilmiştir. Süzgeç uygulama devrelerinin hem benzetimleri hem de deneyleri yapılmıştır. Elde edilen yüzen FDNR devresinin ve FDNR devresinin kullanıldığı HP süzgeç uygulamasının benzetimleri yapılmıştır. Yapılan tüm benzetimlerde 0.18 µm TSMC CMOS teknoloji parametreleri kullanılmıştır. Benzetimler, SPICE programı aracılığı ile yapılmıştır. Yapılan tüm deneylerde, SFI devresinde kullanılan aktif blok yapılarının yerine AD844'ler kullanılmıştır.

Abstract:
In this thesis, a floating lossless simulator is designed by using a plus-type four-terminal floating nullor (PFTFN) and two current negative impedance converters (INICs). In the proposed circuit, a lossless simulated floating inductor (SFI) and a floating frequency-dependent negative resistance (FDNR) circuits can be obtained depending on the passive component choices. The theoretical analysis of the designed circuit is carried out in which both the ideal and non-ideal cases for the PFTFN and INICs are considered. The proposed circuit contains a minimum number of passive components. There is no need any passive component matching conditions in the proposed circuit. However, all the passive components used in the proposed circuit are floating.
Simulations and experimental tests are performed for the obtained SFI circuit. In addition, the obtained lossless SFI circuit is implemented in the second-order low-pass, high-pass (HP), band-pass, and notch filter circuits as applications. Both simulations and experimental tests are constructed for the filter applications. The simulations of the obtained floating FDNR circuit and its second-order HP filter application are also fulfilled. In all the simulations, 0.18 µm TSMC CMOS technology parameters are used. In all the experiments, AD844s are utilized instead of the active building blocks used in the SFI circuit.