WEISS, L. Emulátor memkapacitoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2013.
Student Lukáš Weiss se zabývá emulátory mem-prvků dlouhodobě. Předložená bakalářská práce byla logickým vyústěním jeho předchozího působení v řešitelském kolektivu, který se úspěšně umístil v mezinárodní soutěži o nejlepší analogový design firmy TI se soutěžní prací na téma univerzálních mutátorů prvků vyšších řádů. V předložené BP šlo o odlišné zadání, kdy k emulaci memkapacitoru je použita přímá syntéza z konstituční relace. Zadání je náročné zejména po teoretické stránce a ani vlastní realizace emulátoru z komerčních součástek není triviální, zejména s ohledem na principiální citlivost memkapacitoru na ofset a drift. Student Weiss pracoval na BP průběžně a pravidelně konzultoval další postup s vedoucím práce. Přestože se mu nepodařilo dovést do konce měření na prototypu, kladně hodnotím, s přihlédnutím k náročnosti zadání, všechny ostatní výsledky, kterých bylo dosaženo.
Předložená bakalářská práce se zabývá návrhem a realizací memkapacitoru, který vykazuje po částech konstantní křivku typu memkapacitance versus tok. Pro účely emulace tohoto prvku jakožto kandidáta na digitální paměť je memkapacitor řešen jako dvoustavový. Téma je aktuální, o čemž svědčí řada publikací v impaktovaných časopisech, které popisují různé konstrukce emulátorů memristorů a memkapacitorů. Pokud jde o memkapacitory, pak emulátory se omezují na jednoduché konstituční relace memkapacitorů podle vzoru konstituční relace známého TiO2 memristoru. Emulátor z posuzované práce je podle mých informací prvním pokusem o obvodové řešení memkapacitoru s po částech lineární konstituční relací. Navržená koncepce logicky vychází z myšlenky, že pokud má být memkapacitor reprezentován dvojicí memkapacitních stavů, pak memkapacitní brána by měla být realizována přepínanými fixními kapacitory, přičemž spínací obvody musí být řízeny na základě stavu interní paměti memkapacitoru, což je integrátor branového napětí, jehož výstup tudíž reprezentuje tok. Podrobnější rozbor, uvedený v práci, však ukazuje, že myšlenku spínání fixních kapacitorů je třeba teoreticky dořešit tak, aby chování memkapacitní brány bylo plně v souladu s definicí ideálního memkapacitoru (zjednodušeně řečeno, je třeba definovaným způsobem ošetřit stavy fixních kapacitorů ve fázích, kdy nejsou připojeny k memkapacitní bráně). Bez vyřešení této otázky nebude daný emulátor vykazovat základní poznávací znamení memkapacitoru - hysterezní smyčku v rovině tok - TIQ. Velmi oceňuji to, že v bakalářské práci je popsán jeden z možných způsobů, jak problém vyřešit (pomocí techniky "bootstrap"). Počítačové simulace ukazují životaschopnost celé koncepce. Bohužel k ověření funkčnosti realizovaného vzorku nedošlo, zřejmě z časových důvodů, kdy se nepodařilo překonat problém s napěťovým ofsetem, který je ostatně známý z dalších publikací o emulátorech paměťových prvků. K práci mám následující doplňující připomínky. 1) V česky psané práci by se měla používat česká terminologie (například místo termínu "port" by bylo vhodnější použít slovo "brána"). 2) Každá veličina, reprezentovaná konkrétním symbolem, by měla být dopředu definována v textu (viz např. symbol tau použitý bez vysvětlení v rovnici (2) na str. 8; není vysvětlena anglická zkratka TIQ na str. 11; na str. 19 je k objasnění funkce usměrňovače používán proud id, který není v příslušném schématu vyznačen, atd.). 3) Str. 9: Stav memristoru není závislý na historii náboje, ale na náboji. 4) V textu u obr. 9 na str. 16 není vysvětlen význam bloků "zes1" a "zes2". Měla zde být aspoň zmínka, že vysvětlení bude uvedeno na jiném místě. Navíc jde o zesilovače, které mají vstupy a výstupy a tudíž jejich schématické značky by to měly respektovat. Úloha zesilovačů je v zapojení klíčová pro správnou emulaci memkapacitoru tak, aby odpovídala axiomatické definici memkapacitoru. 5) Podstata použití přístrojového zesilovače v emulátoru je na str. 19 vysvětlena nesprávně. Stačilo napsat, že šlo o nutnost vzhledem k nutnosti emulovat plovoucí memkapacitor. 6) Na str. 21 jsou nesprávné odkazy na čísla rovnic. 7) Str. 26, obr. 18: jsou vstupy komparátorů zapojeny správně? Téma práce není dosud zařazeno do učebních osnov, takže problematiku musel autor zřejmě samostatně nastudovat z cizojazyčných pramenů, což kladně hodnotím. Po teoretické a návrhové stránce práce obsahuje zajímavé původní výsledky. Autorovi se nepodařilo plně oživit realizovaný funkční vzorek, což jsem zohlednil bodovou srážkou v navrhovaném ohodnocení.
eVSKP id 66881