[发明专利]一种基于忆阻器件的模数转换电路

权利要求书

1.一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，包括压控振荡器、状态控制电路、频率比较电路和输出电路；

所述压控振荡器用于将输入模拟电压量的大小转换为由周期性交流信号频率的大小来表征的电信号，该电信号用于对所述频率比较电路进行编程；

所述状态控制电路用于根据控制时序来控制对所述频率比较电路的编程、状态读取和复位操作；

所述频率比较电路用于将所述压控振荡器输出的周期性交流信号的频率大小转换为由忆阻器件高低阻值表征的数字信号；

所述输出电路用于在状态控制电路的控制下对经过所述频率比较电路转换出来的数字信号进行输出。

2.如权利要求1所述的一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，所述频率比较电路包括线性电阻（R1）及忆阻器件(M1)，所述忆阻器件(M1)的顶电极与所述线性电阻(R1)的一端相连，其底电极接地。

3.如权利要求2所述的一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，所述状态控制电路包括第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)及时序控制电路；压控振荡器的输出通过所述第一开关(S1)连接频率比较电路中的线性电阻(R1)的另一端；所述线性电阻(R1)的另一端还通过所述第二开关(S2)连接读取电压信号；所述忆阻器件(M1)的顶电极通过第三开关(S3)连接复位电压信号；所述时序控制电路用于产生控制时序分别控制第一开关(S1)、第二开关(S2)、第三开关(S3)的开关状态。

4.如权利要求3所述的一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，所述状态控制电路还包括第四开关(S4)，所述第四开关(S4)连接所述忆阻器件(M1)的顶电极及所述输出电路，所述时序控制电路产生的控制时序还用于控制所述第四开关(S4)的开关状态。

5.如权利要求4所述的一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，所述输出电路包括两个串联的反相器。

6.如权利要求5所述的一种基于忆阻器件的模数转换电路，其特征在于，所述时序控制电路包括第一D触发器(D1)、第二D触发器(D2)、第一与门电路(N1)、第二与门电路(N2)、第三与门电路(N3)、第四与门电路(N4)、第五与门电路(N5)；所述第一D触发器(D1)的输入端接第四与门电路(N4)的输出端，其输出端Q接第二与门电路(N2)的一个输入端，其输出端接第一与门电路(N1)的一个输入端、第三与门电路(N3)的一个输入端、第四与门电路(N4)的一个输入端、第五与门电路(N5)的一个输入端；所述第二D触发器(D2)的输入端接第五与门电路(N5)的输出端，其输出端Q接第一与门电路(N1)的另一个输入端、第四与门电路(N4)的另一个输入端，其输出端接第二与门电路(N2)的另一个输入端、第三与门电路(N3)的另一个输入端、第五与门电路(N5)的另一个输入端；所述第一D触发器(D1)和第二D触发器(D2)的脉冲控制端均接时钟信号；所述第一与门电路(N1)的输出端产生的时钟信号用于控制第一开关(S1)的开关状态；所述第二与门电路(N2)的输出端产生的时钟信号用于控制第二开关(S2)和第四开关(S4)的开关状态；所述第三与门电路(N3)的输出端产生的时钟信号用于控制第三开关(S3)的开关状态。