I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 ,   p p .   1132 ~ 1 1 4 7   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 1 6 i 3 . pp 1 1 3 2 - 1 1 4 7           1132       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   A new  multi plier  less  memca pa cito r emula tor  with  n o n - linea a pplica tions       Su re s ha   B a s a v a nn a 1 ,   Cha nd ra   Sh a nk a r 2 ,   Rudra s wa m y   S .   B . 3     1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   JS S   A c a d e my   o f   Te c h n i c a l   E d u c a t i o n ,   N o i d a ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   JS S   A c a d e my   o f   Te c h n i c a l   E d u c a t i o n ,     N o i d a ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s a n d   C o m mu n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   S JC E ,   JS S   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   U n i v e r si t y ,   M y s u r u ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 2 9 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Feb   3 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Ma r   1 6 ,   2 0 2 6       Th is  st u d y   d e sc rib e a   m e m c a p a c it o e m u lato r   wit h o u a   m u lt i p li e t h a t   m a k e   u se   o se c o n d - g e n e ra ti o n   c u rre n c o n v e y o (CCII),   o p e ra ti o n a tran s - c o n d u c tan c e   a m p li fier   (OTA)  a n d   t h e   fe we st  p o ss ib le  p a ss iv e   c o m p o n e n ts.   Th e   p ro p o se d   m e m c a p a c it o is  p ro v e d   m a th e m a ti c a ll y   a n d   v e ri fied   u sin g   se v e ra sim u latio n   a p p r o a c h e s,  su c h   a p r o c e ss   c o rn e r,   n o n - v o latil e   a n d   h y ste re sis  a n a ly sis.  Also ,   p ro v i d e d   th e   lay o u o CCII  a n d   OTA  a we ll .   Th e   sta n d a rd   CM OS  9 0   n m   tec h n o lo g y   is  u se d   in   t h e   Ca d e n c e   Virtu o so   to o to   sim u lat e   th e   p ro p o se d   m e m c a p a c it o e m u lat o r.   Th is   a rti c le  a lso   in c lu d e t h e   u se   o m e m c a p a c it o e m u lato in   th e   a p p li c a ti o n o R - fre q u e n c y   se lec ti v e   n e two rk   a we ll   a a d a p ta b le  n e u ro m o rp h ic  str u c tu re .   T o   i n v e s ti g a te  t h e   e x p e rime n tal  o u tco m e s,  a n   e x p e rime n tal  se tu p   wa c o n stru c ted   wit h   c o m m e rc ially   a v a il a b le  in teg ra ted   c ircu it (ICs)  CCII’s  AD 8 4 4 AN   a n d   OTA’s   CA3 0 8 0 EZ .   K ey w o r d s :   Fre q u en cy   s elec tiv cir cu it   Me m ca p ac ito r   Me m r is to r   Neu r o m o r p h ic  cir c u it   Pin ch ed   h y s ter esis   lo o p     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   R u d r aswam y   S .   B .   Dep ar tm en t o f   E lectr o n ics an d   C o m m u n icatio n   E n g in ee r i n g ,   Facu lty   o f   E n g in ee r in g ,   SJ C E ,   J SS   Scien ce   an d   T ec h n o lo g y   Un iv e r s ity   My s u r u ,   Kar n ata k a,   I n d ia   E m ail: r u d r a. s wam y @ s jce. ac . in       1.   I NT RO D UCT I O N   T h m em r is to r   h as  b ee n   id en tifie d   as  th f o u r t h   m is s in g   co m p o n e n in   liter atu r s in ce   th in tr o d u ctio n   o f   t h m e m r is to r   b y   Pro f ess o r   C h u in   h is   la n d m ar k   ess ay   [ 1 ]   in   1 9 7 1 .   His   m ajo r   wo r k   o n   th elem en with   th e   m em o r y   f e atu r h as  b ee n   ac k n o wled g e d   b y   th e   s cien tific   co m m u n i ty .   Af ter war d s ,   th co n ce p o f   t h m em r is to r   is   b r o ad en ed   to   e n co m p ass   two   ad d itio n al  m em o r y   elem en ts ,   th e   m em ca p ac ito r   an d   m em in d u cto r   [ 2 ] [ 4 ] .   T h ese  elem en ts   h av th s am ab ilit y   to   s to r en er g y   as  ca p ac ita n ce   an d   in d u ctan ce ,   r esp ec tiv ely ,   allo win g   f o r   ef f ec tiv d ata  s to r ag an d   co m p u tin g   with o u r eq u ir em en f o r   an   ex ter n al  p o wer   s u p p ly .   I was  p r o p o s ed   in   a r ticle  [ 2 ]   th at  th e   p in c h ed   h y s ter esis   lo o p   ( PHL )   f o r   m e m r is to r   m a y   b e   ac h iev e d   in   th v o ltag (   c u r r e n ( )   p lan e;  lik ewise,   th PHL   f o r   m e m ca p ac ito r   a n d   m em in d u cto r   ca n   b o b tain ed   in   th ch ar g (   v o ltag ( v )   an d   f lu x   (   cu r r en t   ( )   p lan es,  r esp ec tiv ely .   T h ese  d ay s ,   lo o f   atten tio n   is   b ein g   p aid   to   m e m - elem en ts   ( m em r is to r ,   m em ca p ac ito r   an d   m em i n d u cto r )   tec h n o lo g y   b ec au s o f   its   p r o s p ec tiv u s es,  wh ich   in clu d h ig h - d en s ity   with   f ast   n o n - v o latile  m em o r y   ar r a y   [ 5 ] ,   n eu r o m o r p h ic   cir cu its   [ 6 ] ,   ad ap tiv e   f ilter s   [ 7 ] ,   ch a o tic  cir cu its   [ 8 ] ,   a n alo g   [ 9 ]   a n d   d ig ital  [ 1 0 ]   cir cu it  d esig n s .   An   e x ten s iv liter atu r s tu d y   o f f e r s   s cien t if ic  f r am ewo r k   f o r   th d ev elo p m en a n d   a p p licatio n   o f   th ese  m o d e r n   m em o r y   elem en ts .   T h g en e r alize d   SP I C E   m o d el  p er tain in g   to   m em - elem en ca n   b f o u n d   in   ar ticle  [ 1 1 ] Ad d itio n ally ,   th p h y s ical  m em r is to r   d ev ice  p r esen ted   in   2 0 0 8   b y   W illi am s   an d   ass o ciate s   f r o m   th HP  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n ew mu ltip lier   less   me mca p a cito r   emu la to r   w ith   n o n - lin e a r   a p p lica tio n s   ( S u r esh a   B a s a va n n a )   1133   lab o r ato r y   [ 1 2 ]   was  m ad e   o f   titan iu m   d io x id (  2 ) ,   alth o u g h   it   is   co s tly   an d   h as  ch allen g i n g   n a n o s ca le   d esig n .   I n   o r d er   to   o v er co m t h is   d esig n   co m p lex ity ,   r esear c h er s   ar u s in g   r an g o f   tech n iq u es;  as  r esu lt,   th eir   m ain   o b jectiv is   cr ea ti n g   co m p lem en tar y   m etal - o x i d e - s em ico n d u cto r   ( C MO S)  b ased   an alo g   cir cu its   th at  f aith f u lly   r ep licate  r ea p h y s ical  m em o r y   elem e n ts .   T h liter atu r h as  p r o v id ed   ex ce l len d escr ip tio n s   o f   th cir cu its   co n s tr u cted   f o r   m em r is to r s   in   r ec en y ea r s ,   b u m em ca p ac ito r s   an d   m e m in d u cto r s   h av n o b ee n   d esig n ed   in   lar g q u a n titi es.  So ,   in   th is   ar ticle  p r o p o s es  m em ca p ac ito r   em u lato r   cir cu i t,  k in d   o f   m em o r y   elem en t th at  r ep r esen ts   th r elatio n s h ip   b etwe en   th f lu x   ( )   an d   th tim in teg r al  o f   th e   ch ar g ( ) .     T o   co m p r eh e n d   th m e m ca p ac ito r   cir cu its   f o u n d   in   liter atu r e,   m em ca p ac ito r   cir cu its   ar o f ten   ca teg o r ized   in to   two   g r o u p s elec tr ically   n o n - tu n ab le  [ 1 3 ] [ 1 7 ]   an d   tu n a b le  [ 1 8 ] [ 2 4 ]   in   o r d er   to   f ac ilit ate   u n d er s tan d i n g   o f   th cir cu its .   Fu r th er m o r e ,   in   an aly zin g   n o n   tu n ab le  m em ca p ac ito r ,   th cir cu it  [ 1 3 ]   p r o v id e   th b eh a v io r   m o d ellin g   o f   m em ca p ac ito r   cir c u its .   Mo r eo v er ,   th er e   is   m em ca p ac ito r   cir cu it  [ 1 4 ]   d esig n ed   u s in g   o n ly   th o f f   th s h elf   co m p o n en ts .   I n   ad d itio n ,   th e   ac tiv elem en k n o wn   as  o p er atio n al  am p lifie r     ( Op - Am p )   ca n   b u s ed   to   cr e ate  m em ca p ac ito r   cir cu it  [ 1 5 ]   co m b in atio n   with   an alo g   m u ltip lier s   alo n g   with   f ew  p ass iv co m p o n e n ts .   Als o ,   in   th liter atu r e,   t h er a r m u tato r   b ased   m em ca p ac ito r   cir cu its   [ 1 6 ] ,   [ 1 7 ]   u s in g   m em r is to r   as  p a r o f   th e   d esig n   al o n g   with   ac tiv e   an d   p ass iv elem en ts .   On   th e   o th e r   s id e,   th e   tu n a b le   m em ca p ac ito r   cir c u it  [ 1 8 ]   i s   p r o p o s ed   b y   u s in g   m u lti - o u tp u o p er atio n al  tr an s co n d u ctan ce   am p lifie r     ( MO - OT A)   in   th d esig n .   F u r th e r m o r e ,   v a r i o u s   ac ti v e   el em e n ts   ar u s ed   f o r   t h e   p r o p o s e d   m em ca p a cit o r   em u la to r   ci r c u i ts   s u c h   as  s ec o n d - g e n er ati o n   cu r r e n t c o n v ey o r   ( C C I I )   [ 1 9 ] d u al  cu r r e n t   c o n v ey o r   d i f f e r e n ti al   in p u tr a n s c o n d u c ta n c am p l if ier   ( DXCC D I T A )   [ 2 0 ] c u r r e n t   c o n v ey o r   tr a n s c o n d u c ta n c e   a m p li f ie r   ( C C T A)   [ 2 1 ]   a n d   v o l ta g e   d i f f er e n ci n g   c u r r en c o n v ey o r   ( V DC C )   [ 2 2 ] .   A ls o ,   t h e r e   ar e   m u t a to r   b ase d   t u n a b le   m e m ca p ac i to r   ci r c u i ts   [ 2 3 ] ,   [ 2 4 ]   a n d   p ar t ic u l ar l y   t h e   c ir cu it  v o lt ag d i f f e r e n c tr a n s c o n d u ct an ce   a m p li f ie r   ( VD T A )   [ 2 3 ]   a n d   c u r r e n t   d er i v at iv e   b u f f e r e d   a m p li f i er   ( C D B A)   [ 2 4 ]   a r e   p r o p o s e d   al o n g   wit h   u s in g   m e m r is t o r   in   t h e   p ar o f   th d es ig n .   As  p r ev io u s ly   m e n tio n ed ,   th m e m ca p ac ito r   cir cu its   u n d er   c o n s id er atio n   [ 1 4 ] ,   [ 1 5 ] ,   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ]   u s an   ad d itio n al  a n alo g u b l o ck   ca lled   m u lti p lier   in   th eir   d esig n .   Ho wev e r ,   em u lato r   cir c u its   em p lo y   an al o g   m u ltip lier s   in cr ea s th n u m b e r   o f   ac tiv e   elem en ts ,   wh ich   in ter n   m ak es  th e   cir cu it  as  b u lk   an d   r eq u ir ed   lar g ch ip   a r ea ,   an d   wastes   s ig n if ican am o u n t   o f   p o wer   [ 2 5 ] .   Ad d itio n all y ,   th m u tato r - b ased   m em ca p ac ito r   cir cu its   s u f f er e d   f r o m   m atch i n g   p r o b lem s   a n d   n ee d e d   b ig g er   c h ip   ar e a   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   Af ter   an aly zin g   th m e m ca p ac ito r   c ir cu its   th at  h av e   b ee n   p u b lis h ed   in   t h liter atu r e ,   it  ca n   b e   c o n clu d e d   th at   th er ar m an y   a p p licatio n s   f o r   th e s cir cu its ,   in clu d i n g   n eu r o m o r p h ic   co m p u tatio n   [ 6 ] ,   [ 1 7 ] ,   [ 2 2 ]   ch ao tic   cir cu it   [ 8 ] ,   [ 1 6 ]   f r eq u en cy   s elec tiv c ir cu it  [ 2 4 ]   an d   f ield   p r o g r a m m ab le  an alo g u ar r a y   ( FP AA)   [ 2 6 ]   As  m en tio n ed   in   s tu d y   [ 1 9 ] ,   th g o al  o f   th is   s tu d y   is   to   cr ea te  m u ltip lier - less   m e m ca p ac ito r   em u lato r   in   wh ich   a   s in g le  OT elem en th at  o p er ates  lin ea r ly   ac r o s s   wid er   r an g tak es  th r o le  o f   th e   m u ltip lier   u n it.  Mo r eo v er ,   b y   in co r p o r atin g   an   OT elem en in to   t h d esig n ,   m em ca p ac it o r   em u lato r   cir cu its   ca n   b m ad t u n ab le.   Fu r th er ,   with o u f o cu s in g   o n   t h m u t ato r   cir cu it,  th p r o p o s ed   m e m ca p ac ito r   u s es  an   ac tiv elem en k n o wn   as  s ec o n d - g en er atio n   cu r r e n co n v ey o r   ( C C I I )   an d   o p e r atio n al   tr an s - co n d u ctan ce   am p lifie r s   ( OT A) .   M o r eo v er ,   b r ief   co m p ar is o n   o f   p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   with   e x is tin g   m em ca p ac ito r   m o d el  is   p r esen ted   in   T ab le  1 .   T h e   f o llo win g   g iv es  a   s u m m ar y   o f   t h e n tire   d o cu m e n t:  I n   s ec tio n   2 ,   a   n o v el  p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir c u it  th at  m ak u s o f   th C C I I   an d   OT ar b r ief ly   ex p lain e d .   Sectio n   3   p r o v id es   in f o r m atio n   o n   th im p ac o f   n o n - id ea lis tic  an d   p a r asit ic  elem en ts .   I n   s ec tio n   4 ,   th p r o p o s ed   d esig n ' s   cir cu it   v alid atio n   is   in v esti g ated   th r o u g h   s im u latio n   an d   ex p er im e n tal  v er if icatio n   u tili zin g   co m m er cially   av ailab le  in teg r ated   cir c u it  co m p o n e n ts ,   an d   a n   ap p licatio n s - f o c u s ed   p er s p ec tiv as  f r e q u en c y   s ele ctiv cir cu it  an d   an   ad ap tiv lear n in g   p r o ce s s .   co n clu s io n   is   p r o v id ed   in   s ec tio n   5 .       T ab le.   1   C o m p a r is o n   s tu d y   o f   p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir cu i t w ith   o th er   tu n a b le  m em ca p a cito r   cir cu its         R e f .   Ty p e   o f   memc a p a c i t o r   S i mu l a t i o n /   e x p e r i me n t a l   N o .   o f   a c t i v e   e l e m e n t s   N o .   o f   p a ss i v e   e l e m e n t s   R e q u i r e me n t   o f   m u t a t o r /   mu l t i p l i e r   F r e q u e n c y   o f   o p e r a t i o n   ( H Zs)   P o w e r   su p p l y   [ 1 8 ]   F l o a t i n g   S i mu l a t i o n   1 - MO - O TA ,     1 - O TA ,   1 - M U L   2 - C ,   2 - R   Y e s   10   Hz   1 . 2 5   V   [ 1 9 ]   F l o a t i n g   B o t h   1 - C C I I ,   1 - O TA ,     1 - M U L   3 - C ,   1 - R   Y e s   2   k H z   4   V   [ 2 0 ]   F l o a t i n g   S i mu l a t i o n   1 -   D X C C D I TA   2 - C ,   1 - R   No   1   M H z   1 . 2 5   V   [ 2 1 ]   G r o u n d e d   S i mu l a t i o n   1 - C C TA ,   1 - MR   1 - C   Y e s   0 . 6   Hz - 6 . 4   Hz   0 . 9   V   [ 2 2 ]   F l o a t i n g   B o t h   2 - V D C C   2 - C ,   2 - R   No   1   k H z - 10   k H z   1 . 2   V   [ 2 3 ]   G r o u n d e d   B o t h   1 - V D TA ,   1 - MR   1 - C   Y e s   5 0 0   Hz   0 . 9   V   [ 2 4 ]   F l o a t i n g   S i mu l a t i o n   1 - C B TA ,   1 - MR   1 - C   Y e s   2 5 0   k H z   0 . 9   V   P r o p o se d   c i r c u i t   F l o a t i n g   B o t h   1 - C C I I ,   2 - O TA .   3 - C ,   1 - R   No   5 0 0   Hz - 2   k H z   2 . 7 5   V   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 1 3 2 - 1 1 4 7   1134   2.   O VE RVI E O F   T H E   P RO P O SE M E M CAP AC I T O R   E M U L A T O R   B ey o n d   r esis to r ,   ca p ac ito r ,   a n d   in d u cto r ,   r esear ch er s   ar f o c u s in g   o n   o th er   elec tr ical  co m p o n en ts   in   lig h o f   th d is co v e r y   o f   m e m o r y   elem en ts .   Flu x   ( φ )   an d   tim in teg r al  o f   th ch a r g ( σ )   ar two   co n ce p ts   in tr o d u ce d   b y   B io lek   an d   c o lleag u es  [ 1 1 ]   as  s h o wn   in   Fig u r e   1 .   T h e   ch a r ac ter is tic  eq u atio n   o f   th e   m em ca p ac ito r   elem e n t w h ich   lin k s   f lu x   ( φ)   an d   tim i n teg r a l o f   ch ar g ( σ )   ca n   b e   r ep r esen ted   as   ( 1 )     1 =           ( 1 )     I t is p o s s ib le  to   ac q u ir th alt er n ativ f o r m   o f   th ( 1 )   b y :     1 =     =   ( ) ( )       ( 2 )     T h ch ar g co n tr o lled   m em ca p ac ito r   elem en t is r ep r esen ted   as f o llo ws u s in g   ( 2 ) .     ( ) =   1 [ ( ) 0  ] . ( ) = 1   [ ( ) ] . ( )     ( 3 )     T h p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   m o d el  is   co n s tr u cte d   u tili zin g   an   an al o g   ac tiv e   b lo ck   ca lled   th C C I I   an d   OT A   in   o r d e r   to   g et  th e q u atio n   f o r   th ch a r g e - c o n tr o lled   m em c ap ac ito r   elem en t.   T h d etailed   d escr ip tio n s   o f   th e   m em ca p ac ito r   em u lato r   an d   it s   s u b cir cu it p r o p er ties   as:           Fig u r 1 .   Me m o r y   a n d   n o n - m em o r y   c o m p o n en t’ s   r elatio n s h ip   [ 1 1 ]       2 . 1 .     CCII   An   ac tiv elem e n th at   ca n   b u s ed   i n   b o th   v o ltag e   m o d an d   c u r r en t   m o d to p o lo g ies  is   C C I I   an alo g   b u ild in g   b lo ck .   T h s y m b o o f   cir cu it,  r ea lizatio n   o f   cir cu it  u s in g   MO tr an s i s to r   an d   its   lay o u m o d el  o f   C C I I   ar s h o wn   in   Fig u r e   2 .   T h C C I I   f ea tu r es  v o ltag e - m o d ter m in al  ( Y )   wh ich   is   h av in g   h ig h   i n p u t   im p ed an ce ,   c u r r en t - m o d ter m in al  ( X )   h av i n g   lo in p u im p ed an ce   an d   lo o u tp u im p ed an ce   ter m in al  ( Z )   s h o wn   in   th f o r m   o f   s y m b o l i n   Fig u r 2 ( a) .   T h ch ar ac te r is tic  p r o p e r ties   o f   C C I I   ca n   b d ef in ed   as   ( 4 ) :     = 0 , = , =      ( 4 )     T h im p lem e n tatio n   o f   C C I I   u s in g   MO tr an s is to r   as  s h o wn   in   Fig u r 2 ( b )   [ 2 7 ] .   I t   co n s is t s   o f   n in e   tr an s is to r s   an d   th eir   d escr ip tio n   a r g iv e n   in   T ab le  2 .   Fu r t h er m o r e,   th lay o u o f   th d ev ice  as  s h o wn   in   Fig u r 2 ( c) ,   wh ich   was  p r o d u ce d   with   th e   Vir tu o s o   L ay o u Su ite  to o l.  T h ar ea   o f   th C C I I   lay o u is   389 . 58   µ 2   af ter   th d esig n   r u le  ch ec k s   ( DR C )   an d   lay o u t v s   s ch em atic  ( L VS )   in s p ec tio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n ew mu ltip lier   less   me mca p a cito r   emu la to r   w ith   n o n - lin e a r   a p p lica tio n s   ( S u r esh a   B a s a va n n a )   1135   C C I I X Y Z   V X V Y I Z B V B   M 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 M 8 M 9 X Y V B Z V D D V S S     ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 2 .   T h s tr u ctu r o f   C C I I : ( a)   s y m b o l o f   a   cir cu it ,   ( b )   MO d esig n   [ 2 7 ] ,   an d   ( c)   l a y o u t a r ea   ( 30 . 2   µ 12 . )       T ab le.   2   Asp ec t r atio   o f   tr an s i s to r s   in   C C I I   Tr a n s i st o r s   ( µm ) ( µm )   M1 - M4   21 . 6 0 . 36   M5 - M6   1 . 44 0 . 36   M7 - M9   4 . 32 0 . 36       2 . 2 .     O T A   An o th er   ac tiv elem e n th at  is   u tili ze d   as  tu n ab le  is   th o p er atio n al  tr a n s co n d u ctan ce   am p lifie r   ( OT A) .   T h e   s y m b o o f   a   cir cu it,  r ea lizatio n   o f   cir c u it  u s in g   MO tr an s is to r   [ 2 8 ]   an d   OT lay o u s ch em atic   ar s h o wn   in   Fig u r 3 .   As  s h o wn   in   Fig u r 3 ( a) ,   th o u tp u ( )   p o r o f   th OT g ets  cu r r en eq u al  to   th e   d if f er en tial in p u t v o ltag (     )   an d   also ,   as a   f u n ctio n   o f   tr a n s co n d u ctan ce   ( ±  ) .   OT p r o p er ties   ca n   b d ef in e d   u s in g   ( 5 ) :     = 0 , = 0 , =   (   ( 5 )     T h im p lem en tatio n   o f   OT u s in g   MO tr an s is to r s   as  s h o wn   in   Fig u r 3 ( b )   [ 2 8 ] .   I is   c o n s is tin g   o f   elev e n   tr an s is to r s   an d   th eir   d escr ip ti o n   ar lis ted   in   T a b le  3 .   I n   a d d itio n ,   th Fig u r 3 ( c)   s h o ws  th d ev ice' s   lay o u t,  wh ich   was  p r o d u ce d   with   th Vir tu o s o   L ay o u Su ite   to o l.   Af ter   th e   s u cc ess f u v er if icatio n   o f   DR C   an d   L VS,   th o v er all  ar ea   o f   th lay o u t is f o u n d   t o   b 303 . 43   µ 2 .             ( a)   ( b )   ( c)     Fig u r 3 .   T h s tr u ctu r o f   OT A:  ( a)   s y m b o o f   cir c u it ,   ( b )   c ir cu it d esig n   u s in g   MO S tr an s is to r s   [ 2 8 ] ,   an d   ( c)   l ay o u t a r ea   ( 28 . 2   µ 10 . 76   µ )       O T A P N V P V N I O O B V B   V D D M 1 M 2 M 3 M 4 M 5 M 6 M 7 M 8 M 9 M 1 0 M 1 1 V B P N O V S S Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 1 3 2 - 1 1 4 7   1136   T ab le.   3   Asp ec t r atio   o f   tr an s i s to r s   in   OT A   Tr a n s i st o r s   ( µm ) ( µm )   M1 - M4   12 0 . 36   M5 - M 1 1   12 0 . 36       2 . 3 .     P r o po s ed  m em c a pa cit o em ula t o r   T h p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   e m u lato r   cir cu it  is   an   en h a n ce d   v ar ian o f   r e f er en ce   [ 1 9 ] ,   in   wh ich   th OT tak es  th r o le   o f   th m u ltip lier .   W ith   OT A,   th cir c u it's   tu n ab ilit y   b e h av io r   was  ad d ed   in   a d d itio n   to   its   d ec r ea s ed   co m p lex ity   an d   p o wer   co s t.  m em ca p ac ito r   em u lato r   as  s h o wn   i n   Fig u r 4   e m p lo y in g   o n e   C C I I ,   two   OT A,   th r ee   ca p ac ito r s   an d   o n r esis to r   to   g et  a   ch ar g e - co n tr o lled   m em ca p ac ito r   elem en t.  Af ter   an aly s is ,   th f o llo win g   eq u atio n s   ap p ly   to   th p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   em u lato r   cir cu it.   T h cu r r en o n   th in p u t   ca p ac ito r      is   ex p r ess ed   as   ( 6 ) :      ( ) =  (  ( ) )        ( 6 )       T h eq u atio n   ( 6 )   is   d escr ib ed   as   ( 7 ) :      ( ) = ( ) +          ( 7 )           Fig u r 4 .   Pro p o s ed   m e m ca p ac ito r   cir cu it       T h v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   1   is   1 ,   wr itten   u s in g   ter m in al  r elati o n s h ip   o f   C C I I   as   ( 8 ) :     1   =   1 1 0  =   1 1  ( ) 0    ( ) 1                   ( 8 )     Similar ly ,   th ex p r ess io n   o f   cu r r en t ( 1 )   at  th o u tp u t o f   OT ( 1 )   is   g iv en   b y   ( 9 ) :     1 = 1 ( ) = 1 1 =   1 ( ) 1            ( 9 )     wh er 1   is   th tr an s co n d u cta n c g ain   o f   OT ( 1 ) .   Als o ,   th v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   2   is   2 ,   wr itten   a s   ( 1 0 ) :     2   =   1 2 1 0  =   + 1 1 2 ( ) 0                                  ( 1 0 )     Fu r th er ,   th v o ltag ( )   wh ich   i s   ac r o s s   r esis to r     is   p r o v id e d   b y   ( 1 1 ) :     =   2 = 2 ( ) = 2 2                  ( 1 1 )     wh er 2   an d   2   ar o u tp u c u r r en an d   tr a n s co n d u ctan ce   g ai n   o f   OT ( 2 )   r esp ec tiv el y .   Her e,   2 = (  ) ,   th en   ( 1 1 )   is   g iv e n   b y :       C C I I X Y Z V i n ( t ) I i n ( t ) O T A   ( 2 ) N P O C 2 C 1 R B C F O T A   ( 1 ) N P O Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n ew mu ltip lier   less   me mca p a cito r   emu la to r   w ith   n o n - lin e a r   a p p lica tio n s   ( S u r esh a   B a s a va n n a )   1137   = (  ) R   1 1 2 ( ) 0  =   ( 1  ) R   1 1 2 ( ) 0                = ( ( ) 1  ) R     1 1 2 ( ) 0           ( 1 2 )     B y   co n s id er in g   th e   ap p r o x im a tio n ,   th ( 1 2 )   ca n   b wr itten   as :       ≈    ( ) 1 R     1 1 2 ( ) 0         ( 1 3 )     T h   v alu f r o m   th ( 1 3 )   is   s u b s titu ted   in   ( 7 )   a n d   it r esu lts   a s   ( 1 4 ) :      ( ) = ( ) ( ) 1 R     1 1 2 ( ) 0    1 =  ( ) ( ) = 1   1 1 2 2 ( ) 0  = +    ( )      ( 1 4 )     T h e   e q u a t i o n   ( 1 4 )   i s   s a t is f i e d   th e   e q u a t i o n   o f   c h a r g e   c o n t r o l l ed   m e m c a p a c i t o r ,   w h e r e     a n d     a r e   s p e c i f ie d   a s :     =    1 1 2 2 , =   1        3.   I M P AC T S O F   NO N - I D E A L   AND  P ARASI T I E L E M E NT S   T h im p ac o f   n o n - i d ea lis es   an d   p ar asit ic  co m p o n e n ts   o n   th p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir cu it  is   ex p lain ed   as f o llo ws:         3 . 1 .     No n - idea a na ly s is   W h en   co n s id er in g   th n o n - id ea ch ar ac ter is tics   o f   th C C I I ,   th c o r r elatio n   b etwe en   v o ltag an d   cu r r en t a cr o s s   its   v ar io u s   p o r ts   ca n   b r estated   as   ( 1 5 ) :     = 0 , = , =        ( 1 5 )     Similar ly ,   f o r   an   OT is   g iv en   b y :     = 0 , = 0 ,         =    ( )     ( 1 6 )     wh er   r ep r esen ts   n o n - u n ity   v o ltag g ain ,     r ep r esen ts   n o n - u n ity   cu r r en g ain   an d     r ep r esen ts   n o n - u n ity   tr an s co n d u cta n ce   g ain .   Af ter   an aly s is ,   th f o llo win g   am en d ed   eq u atio n s   wer p r o d u ce d   f o r   th s u g g ested   m em ca p ac ito r   em u lato r   cir c u it.   T h v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   1   is   1 ,   wr itten   u s in g   ter m in al  r elati o n s h ip   o f   C C I I   as   ( 1 7 ) :     1   =   1 1 0  =   1 1   ( ) 0    =   ( ) 1        ( 1 7 )     Similar ly ,   th ex p r ess io n   o f   cu r r en t ( 1 )   at  th o u tp u t o f   OT ( 1 )   is   g iv en   b y   ( 1 8 )     1 = 1 1 ( ) = 1 1 1 =   1 1 ( ) 1          ( 1 8 )     wh er 1   is   th n o n - u n ity   tr an s co n d u cta n ce   g ain   o f   OT ( 1 ) .   Als o ,   th v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   2   is   2 wr itten   as   ( 1 9 ) :     2   =   1 2 1 0  = 1   1 1 2 ( ) 0                 ( 1 9 )     Fu r th er ,   th v o ltag ( )   wh ich   i s   ac r o s s   r esis to r     is   g iv en   b y   ( 2 0 ) :     =   2 = 2 2 ( ) = 2 2 2          ( 2 0 )     wh er 2   r ep r esen ts   th n o n - u n i ty   tr an s co n d u ctan ce   g ain   o f   OT ( 2 ) .   Her e,   2 = (  ) ,   th en   th ( 2 0 )   is   g iv en   b y   ( 2 1 ) :   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 1 3 2 - 1 1 4 7   1138   = 1 2 (  )   1 1 2 ( ) 0  = 1 2 ( 1  ) R     1 1 2 ( ) 0                = 1 2   ( ( ) 1  ) R     1 1 2 ( ) 0                        ( 2 1 )     T h eq u atio n   ( 2 1 )   ca n   b ap p r o x im ated   an d   wr itten   as   ( 2 2 ) :           1 2  ( ) 1 R   1 1 2 ( ) 0           ( 2 2 )     T h   v alu f r o m   th ( 2 2 )   is   s u b s titu ted   in   ( 7 )   a n d   it r esu lts   a s   ( 2 3 ) :      ( ) = ( ) 1 2  ( ) 1 R   1 1 2 ( ) 0            1 =  ( ) ( ) = 1   1 2  1 1 2 2 ( ) 0  = +    ( )         ( 2 3 )     T h eq u atio n   ( 2 3 )   is   s atis f ied   th eq u atio n   o f   ch ar g co n tr o lled   m em ca p ac ito r ,   wh er     an d     ar s p ec if ied   as:     =   1 2  1 1 2 2 , =   1        Acc o r d in g   to   ( 1 5 ) - ( 2 3 ) ,   th ese  n o n - id ea e r r o r s   m ig h n o s ig n if ican tly   a f f ec th e   m em ca p ac ito r   em u lato r ' s   h y s ter esis   o r   n o n - v o latile  p r o p er ties .   B y   o p er atin g   th cir c u it  with in   th ap p r o p r iate  f r e q u en cy   r an g e ,   th is   litt le  f lu ctu atio n   ca n   b e   r ed u ce d   to   its   lo west p o s s ib le  am o u n t.     3. 2 .     P a ra s it ic  a na ly s is   T h p e r f o r m an ce   o f   t h s u g g e s ted   m em ca p ac ito r   th at  is   b ein g   o f f er e d   is   ex a m in ed   in   th is   s ec tio n   in   r elatio n   to   C C I I   an d   OT p ar asit ic.   T h ex is ten ce   o f   p ar asit ic  r esis to r s   an d   ca p ac ito r s   at  d if f er en p o r f o r   t h e   m em ca p ac ito r   cir cu it  ar s h o wn   in   Fig u r 5 .   Als o ,   th ex ter n al  r esis tan ce     an d   p ar asit ic  r esis tan ce s      ( =   1 , 2 , 3 )   ar d ef in ed   co r r esp o n d in g ly   i n   ter m s   o f   a d m ittan ce s   as    an d      (   =   1 , 2 , 3 ) ,   wh er   =   1 /   an d      =   1 /  .   Fro m   th e   f ig u r e,   t h p ar asit ic  co m p o n en ts   ex is t   in   th f o r m   o f   r esis to r s   an d   ca p ac it o r s   wh ich   ar in   p ar allel  co m b in atio n   at   d if f er en p o r ts   as  f o llo ws:   at  th co m b in ed   p o r ts   ( , )   an d   ( , )   as   1 | | 1 at  co m b in ed   p o r ( ,   )   as  2 | | 2 ,   at  co m b in ed   p o r ts   ( , )   as  3 | | 3   an d   p ar asit ic  ex is t s   in   s er ie s   a t   p o r o f   C C I I   as   .   T h p r a ctica v alu o f   p ar asit ic  ca p a citan ce s   (  )   is   r ep o r ted   with in   th r an g o f   f r ac tio n   o f   p ic o f ar ad s   a n d   s im ilar ly ,   th v al u o f   p a r asit ic  ad m ittan ce s   is   ca lcu lated   in   th ten s   o f   m icr o m h o   r an g e.   T h er ef o r e,   th er e x is ts   m in   ( 1 , 2 )   >>   ( 1 , 2 , 3 ) ,   m in   ( )   >>   ( 1 2 3 )   an d   m in   (  )   >>   ( ) .   T h cir c u it  in   Fig u r e   5   was  s tu d ied   ag ain   an d   th e   r ev is ed   eq u atio n   th at   f o llo ws   was  cr ea ted   to   in v esti g ate  th ef f ec ts   o f   d if f er en t p ar asit ic  im p ed an ce s   o n   th o p er atio n   o f   t h m em ca p ac it o r   cir cu it.            Fig u r 5 .   T h p ar asit ic  co m p o n en ts   p r esen t in   v a r io u s   p o r ts   o f   p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   em u lato r   cir cu it       T h cu r r e n t th r o u g h   th in p u ca p ac ito r s      an d     is   ex p r ess ed   a s   ( 2 4 ) :      ( ) = (  + )   (  ( ) )                                                                                                                   ( 2 4 )     T h eq u atio n   ( 2 4 )   is   d escr ib ed   as   ( 2 5 ) :     C C I I X Y Z V i n ( t ) I i n ( t ) O T A ( 1 ) N P O C 2 B C F C P 2 G P 2 G P 1 C 1 C P 1 C P G G P 3 O T A ( 2 ) O B P N C P 3 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n ew mu ltip lier   less   me mca p a cito r   emu la to r   w ith   n o n - lin e a r   a p p lica tio n s   ( S u r esh a   B a s a va n n a )   1139    ( ) =  ( )   +   +                                                                                                                                             ( 2 5 )     T h v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   1   is   1 ,   wr itten   u s in g   ter m in al  r elati o n s h ip   o f   C C I I   as   ( 2 6 ) :     1   =   1 +  1 =    ( ) 1 +  1                                                                                                                           ( 2 6 )     Similar ly ,   th ex p r ess io n   o f   cu r r en t ( 1 )   at  th o u tp u t o f   OT ( 1 )   is   g iv en   b y   ( 2 7 )     1 = 1 ( ) = 1 1 =   1  ( ) 1 +  1                                                                                        ( 2 7 )     wh er 1   is   th tr an s co n d u cta n c g ain   o f   OT ( 1 ) .   Als o ,   th v o ltag ac r o s s   ca p ac ito r   2   is   2 ,   wr itten   a s   ( 2 8 ) :     2   = 1 2 +  2 =   1  ( ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 )                                                                                                    ( 2 8 )     Fu r th er ,   th v o ltag ( )   wh ich   i s   ac r o s s   r esis to r     is   g iv en   b y   ( 2 9 ) :     =   2 = 2 ( )   (   +   3 ) = 2 2 (   +   3 )                                                                ( 2 9 )     wh er 2   an d   2   ar o u tp u t   cu r r e n an d   tr an s co n d u cta n ce   g ain   o f   OT ( 2 )   r esp ec tiv ely .   Her e,   2 = (  ) ,   th en   th ( 2 9 )   is   g iv en   b y   ( 3 0 ) :     = (  )   1  ( ) (   +   3 ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 ) =   ( 1  ) 1  ( ) (   +   3 ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 )                                               = (  ( ) 1 +  1  ) 1  ( ) (   +   3 ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 )                                                                      ( 3 0 )     T h eq u atio n   ( 3 0 )   ap p r o x im at ely   wr itten   as   ( 3 1 ) :           (  ( ) 1 +  1 ) 1  ( )   (   +   3 ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 )                                                                                             ( 3 1 )     T h   v alu f r o m   th ( 3 1 )   is   s u b s titu ted   in   eq u atio n   ( 2 5 )   an d   it r esu lts   as   ( 3 2 ) :      ( ) =    ( )   +   (  ( ) 1 +  1 ) 1  ( )   (   +   3 ) ( 1 +  1 )   ( 2 +  2 )                                                                                 ( 3 2 )     Her e,   ( 1 1 , 2 2 )   <<   ω   <<   ( 3 )   an d   also     < <  ,   th en   th ( 3 2 )   ap p r o x im ated   as   ( 3 3 ) :      ( ) = ( ) ( ) 1 R   1 1 2 ( ) 0    1 =  ( ) ( ) = 1   1 1 2 2 ( ) 0  = +    ( )                                                                                                                                                             ( 33 )     Af ter   esti m atin g   th p ar asit ic  v alu es f o r   a n   id ea l sit u atio n ,   t h e   ( 3 3 )   is   id en tical  to   ( 1 4 ) .       4.   SI M UL A T I O A ND  E XP E RIM E N T AL   R E S UL T S   T o   v alid ate   th eo r etica in te r p r etatio n s ,   b o th   s im u latio n   a n d   ex p er im en tal  s tu d ies  a r co n d u cted .   T h e   in itial  s tep   o f   th v er i f icatio n   i n v o lv es  b u ild in g   C C I I   an d   O T u s in g   MO tr an s is to r s   in   90      tech n o lo g y .   T h s u p p l y   v o ltag es   =  = 2 . 75   an d   = 0 . 45     as  b ias  v o ltag e   ar e   em p lo y ed   f o r   th e   d esig n   im p lem en tatio n   a n d   s im u lati o n .   Ad d itio n ally ,   t h f o llo wi n g   v alu es  f o r   th p ass iv co m p o n e n ts   ar u s ed :    = 1 . 6   µ , 1 = 470   µ 2 = 1   µ   an d   = 1   .   T h ca lcu lated   p o we r   co n s u m p tio n   o f   th p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir c u it is   33 . 67      I n itially ,   th s im u latio n   s h o wn   th m em ca p ac ito r ' s   tr an s ien r esp o n s to   2     in p u v o ltag s ig n al  at  500    ,   as  s h o wn   in   Fig u r 6 .   Fi g u r 6 ( a)   s h o w n   with   in p u v o ltag an d   ch ar g wav e f o r m ,   an d   th e   co r r esp o n d in g   PHL   as  s h o wn   in   Fig u r 6 ( b ) .   Fu r th er m o r e,   th cir cu it  is   also   s im u lated   b y   ch an g in g   th e   f r eq u e n cies f r o m   500      to   2      to   o b s er v th im p ac t o f   f r eq u en cy   f lu c tu atio n   o n   th m em ca p ac ito r .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 6 ,   No .   3 J u n e   20 2 6 :   1 1 3 2 - 1 1 4 7   1140       ( a)   ( b )     Fig u r 6 .   T r an s ien t a n aly s is   o f   p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir cu it ( a)   ch ar g e   an d   v o ltag wav e f o r m   a n d     ( b )   At  = 500    ,   th p in ch   h y s ter esis   cu r v e       Fu r th er ,   th Fig u r e   7   d is p lay s   th PHL   at  s ev er al  f r eq u e n ci es  an d   tem p er atu r v alu es.  Fi g u r 7 ( a)   s h o wn   PHL   at  v a r io u s   f r eq u en cies:  500    750    1    ,   an d   2    .   Acc o r d i n g   to   t h is   f ig u r e ,   th e   s u g g ested   m em ca p ac ito r   o p er ates  as  lin ea r   ca p ac ito r   s tar ti n g   at  = 3      an d   as  f r eq u en cy   r is es,  th lo b e   s ize  o f   th e   PHL   d im in is h es.  I n   o r d er   to   s im u late  th e   m e m ca p ac ito r   ci r cu it  at   th n o m in al - n o m in al   ( NN)   p r o ce s s   co r n e r ,   tem p e r atu r es   b etwe en   40   °   an d   + 120   °   ar v a r ied ,   a n d   th e   p in ch e d   h y s ter esis   cu r v e   s h o wn   in   Fig u r 7 ( b )   f o r   th f o llo win g   tem p er atu r v alu es:   40   ° ,   0   ° ,   40   ° ,   80   °   an d   120   ° .   I t   in d icate s ,   th m em ca p ac ito r   cir cu it h as b ee n   f o u n d   to   f u n ctio n   ac r o s s   wid tem p er at u r r a n g e.             ( a)   ( b )     Fig u r 7 .   Gr a p h   o f   p in c h ed   h y s ter esis   at  d if f er en t ( a)   f r e q u en cies  an d   ( b )   tem p er atu r e   v alu e s       Acc o r d in g   to   s im ilar   p er s p ec tiv e,   th e   s u g g ested   m em ca p ac ito r   m o d el  f u n ctio n s   well  at  d if f er e n tem p er atu r es  an d   p r o ce s s   co r n er s .   T h an aly s is   o f   p r o ce s s   co r n er s   h as  b ig   im p ac o n   h o well  m o n o lith ic  in teg r atio n   wo r k s h en ce   th m o d el  is   ca r ef u lly   lo o k ed   at  d if f er en p r o ce s s   co r n er s   as  s h o wn   in   Fig u r 8 .   As  s ee n   in   Fig u r 8 ( a)   th r o u g h   Fig u r 8 ( d ) ,   th m em ca p ac it o r   cir cu it  is   em u lated   at  m an y   p r o ce s s   co r n e r s   in clu d in g   f ast - fa s ( FF ) ,   f ast - s lo ( FS ) ,   s lo w - f ast  ( SF )   an d   s lo w - s lo ( SS ) .   Acc o r d in g   to   t h o b s er v atio n ,   f lo o f   cu r r en in   SS   m o d as  p r ed icted   is   lo wer   th an   FF   m o d e.   C o n s eq u en tly ,   th s u g g es ted   m o d el  p er f o r m s   ad m ir ab ly   o v er   a   wid r an g o f   p r o ce s s   co r n er s   an d   tem p er at u r es.    Ad d itio n ally ,   th n o n - v o latilit y   test   is   d em o n s tr ated   as  s h o wn   in   Fig u r 9 .   s q u ar e   in p u v o ltag e   was  p r o v id ed   to   th cir cu it  i n p u ter m in al;  th s ig n al  h as  th am p litu d o f     200      at  1    .   Fig u r 9   d is p lay s   th in p u s ig n al  a n d   ch ar g e.   W h en   th e   in p u t   s ig n a is   ch an g e d   f r o m   a   lo wer   to   h ig h e r   v al u e,   th e   ch ar g e   r esu m es  wh er e   it  lef t   o f f .   T h e   f ac th at   th e   s tar tin g   an d   ter m in atio n   p o in ts   o f   th s u cc ess iv p u ls es  co in cid s u g g ests   th at  th cir cu it  th at  was  b u ilt  h as  m em o r y   ca p ab ilit ies.  Fu r th er ,   th e lectr o n ic  tu n a b ilit y   asp ec o f   th m em ca p ac ito r   is   in v esti g ated   b y   v ar y in g   th   v alu es  wh ile  m ain tain in g   co n s tan f r eq u en c y   v alu an d   its   ass o ciate d   PHL ,   as  il lu s tr ated   in   Fig u r 1 0 .   C o n v er s ely ,   th p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   em u lato r   m ay   r e q u ir c o n n ec tio n   in   eith er   s er ies  o r   p ar allel  co n f ig u r atio n s   with in   v a r io u s   elec tr o n ic  cir cu its .   C o n s eq u en tly ,   th m em ca p ac ito r   is   lin k ed   in   s er ies,  p ar all el,   an d   s in g u la r   ar r a n g em en ts ,   an d   th e   r esu ltin g   PHL   is   ex am in ed .   As  an ticip ated ,   m em ca p ac ito r s   ar r an g ed   in   p ar allel  y ield   h ig h er   q u an tity   o f   ca p ac ito r   ch ar g v al u es c o m p ar e d   to   th o s co n n ec ted   in d iv id u ally   an d   in   s er ies,  as d em o n s tr ated   in   F ig u r 1 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8       A   n ew mu ltip lier   less   me mca p a cito r   emu la to r   w ith   n o n - lin e a r   a p p lica tio n s   ( S u r esh a   B a s a va n n a )   1141       ( a)   ( b )         ( c)   ( d )     Fig u r 8 .   Var iatio n   in   p r o ce s s   co r n er : ( a )   f ast - f ast  ( FF ) ,   ( b )   f ast - s lo ( FS ) ,   ( c)   s lo w - f ast  ( SF )   an d     ( d )   s lo w - s lo w   ( SS )   p r o ce s s   co r n er s             Fig u r 9 .   Ob s er v atio n   o f   n o n - v o latilit y   in   th p r o p o s ed   m em ca p ac ito r   cir cu i t     Fig u r 1 0 .   T h PHL   o f   m em ca p ac ito r   f o r   v ar i o u s   v alu es o f             Fig u r 1 1 .   T h PHL   o f   m em ca p ac ito r   co n n ec ted   in   s in g le,   s er ies an d   p ar allel  co n f ig u r atio n s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.