Strange attractors generated by multiple-valued static memory cell with polynomial approximation of resonant tunneling diodes
Loading...
Date
2018-09-12
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
MDPI
Altmetrics
Abstract
This paper brings analysis of the multiple-valued memory system (MVMS) composed by a pair of the resonant tunneling diodes (RTD). Ampere-voltage characteristic (AVC) of both diodes is approximated in operational voltage range as common in practice: by polynomial scalar function. Mathematical model of MVMS represents autonomous deterministic dynamical system with three degrees of freedom and smooth vector field. Based on the very recent results achieved for piecewise-linear MVMS numerical values of the parameters are calculated such that funnel and double spiral chaotic attractor is observed. Existence of such types of strange attractors is proved both numerically by using concept of the largest Lyapunov exponents (LLE) and experimentally by computer-aided simulation of designed lumped circuit using only commercially available active elements.
Tento článek přináší analýzu vícehodnotového paměťového systému (MVMS) složeného z dvojice rezonančních tunelových diod (RTD). Ampérvoltová charakteristika (AVC) obou diod je aproximována v pracovním rozsahu běžnému pro praxi, a to polynomiální skalární funkcí. Matematický model MVMS reprezentuje autonomní deterministický dynamický systém se třemi stupni volnosti a hladkým vektorovým polem. Na základě posledních poznatků pro případ po částech lineárního MVMS jsou vypočteny numerické hodnoty parametrů tak, že systém generuje tzv. tunelový a dvojspirálový chaotický atraktor. Existence of takových typů podivných atraktorů je prokázána jak numericky s využitím největšího Lyapunovského exponentu (LLE), tak také experimentálně počítačovou simulací a návrhem příslušného obvodu se soustředěnými parametry, přičemž tento využívá pouze komerčně dostupné aktivní prvky.
Tento článek přináší analýzu vícehodnotového paměťového systému (MVMS) složeného z dvojice rezonančních tunelových diod (RTD). Ampérvoltová charakteristika (AVC) obou diod je aproximována v pracovním rozsahu běžnému pro praxi, a to polynomiální skalární funkcí. Matematický model MVMS reprezentuje autonomní deterministický dynamický systém se třemi stupni volnosti a hladkým vektorovým polem. Na základě posledních poznatků pro případ po částech lineárního MVMS jsou vypočteny numerické hodnoty parametrů tak, že systém generuje tzv. tunelový a dvojspirálový chaotický atraktor. Existence of takových typů podivných atraktorů je prokázána jak numericky s využitím největšího Lyapunovského exponentu (LLE), tak také experimentálně počítačovou simulací a návrhem příslušného obvodu se soustředěnými parametry, přičemž tento využívá pouze komerčně dostupné aktivní prvky.
Description
Citation
Document type
Peer-reviewed
Document version
Published version
Date of access to the full text
Language of document
en