PC発振器の結合系に見られる同期現象の解析とその応用に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11750316
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: 茂呂 征一郎 福井大学, 工学部, 助手 (00303363)
• Keywords: 相互同期 / ウィーンブリッジ発振器 / チップ化 / オペアンプ / トランジスタ / 結合発振器ネットワーク

Research Abstract

これまで発振器の結合系に見られる相互同期現象について盛んに研究が行われてきた.近年この発振器の結合系をメモリやニューラルネットワークへ応用しようとする試みが報告されるようになった.報告者らはこれまでにRCウィーンブリッジ発振器を1つの抵抗で結合した回路に見られる同期現象を報告し,そのシステムが実用性の高い回路であるとして注目してきた.本研究はこのようなRC発振器の星形結合系をネットワーク状に結合したシステムを提案し,メモリやニューラルネットワークに応用していくことを目的としている.そこで本年度はまずこれまでに提案した,オペアンプで構成されるウィーンブリッジ発振器の結合系を2次元格子状に拡張したネットワークを提案し,そこに見られる同期現象を調べた.本システムでは,星形結合系と同様,3相および同相同期が見られ,各発振器の位相によってネットワーク内の各発振器が3個のクラスタに分類されるという現象を確認した.しかし,発振器をオペアンプで構成する場合,オペアンプに多数のトランジスタが含まれており,ICチップ化する場合にチップ面積の利用効率が悪くなるという問題点が考えられる.そこで報告者らはウィーンブリッジ発振器をオペアンプを用いず,トランジスタ2個といくつかの抵抗とコンデンサのみで構成し,それらを1つの抵抗で星形結合したシステムを提案し,そこに見られる現象を調べた.本システムでは,オペアンプを用いたシステム同様,各発振器の位相がずれて同期するような現象が見られるため,初期状態の変化によって多くの安定な異なる胃そう状態を得ることができる.したがって,本システムはニューラルネットワークやメモリへの応用に有用であることが確認された.

Research Products

• [Publications] 茂呂 征一郎: "ウィーンブリッジ発振器の結合ネットワークにおけるクラスタリングについて"電子情報通信学会技術研究報告. NLP99-18. 31-36 (1999)
• [Publications] Seiichiro Moro: "Synchronization and clustering of phases in coupled network with Wien-bridge oscillators"Proceedings of European Conference on Circuit Theory and Design. vol 1. 357-360 (1991)
• [Publications] 茂呂 征一郎: "大規模結合発振器ネットワークにおけるパターン形成について"電子情報通信学会技術研究報告. NLP99-106. 25-30 (1999)
• [Publications] 茂呂 征一郎: "ウィーンブリッジ発振器の結合系に見られる位相の同期とクラスタリング"第9回インテリジェント・システム・シンポジウム講演論文集. 351-355 (1999)
• [Publications] Seiichiro Moro: "Synchronization and pattern formation in a large size of coupled oscillators networks"Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. 779-782 (1999)
• [Publications] Seiichiro Moro: "Synchronization phenomena in Coupled system of RC transistor oscillators"Proceedings of IEEE International Symposium on Circuits and Systems. (発表予定). (2000)