[发明专利]一种忆阻器等效电路及其构建方法

权利要求书

1.一种忆阻器等效电路，包括电压跟随器、反相电路、积分电路、箝位电路、指数电路、乘法器和镜像电流源；

其特征在于：所述的电压跟随器输入端与忆阻器正端、镜像电流源的镜像端连接，电压跟随器输出端与反向电路输入端、乘法器的一个输入端连接，反向电路输出端与积分电路输入端连接，积分电路输出端与箝位电路输入端连接，箝位电路输出端连接指数电路输入端，指数电路输出端与乘法器另一个输入端连接，乘法器输出端与镜像电流源的输入端相连，镜像电流源的输出端与忆阻器的负端连接；

所述的镜像电流源包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电流反馈运算放大器U1和第二电流反馈运算放大器U2；第一电流反馈运算放大器U1和第二电流反馈运算放大器U2型号为AD844；

所述的第一电阻R1的一端与第一电流反馈运算放大器U1的3脚连接并作为镜像电流源的输入端S2，另一端与第二电流反馈运算放大器U2的2脚连接；第二电阻R2的一端与第一电流反馈运算放大器U1的2脚连接，另一端与第二电流反馈运算放大器U2的3脚连接并接地；第三电阻R3的一端与第一电流反馈运算放大器U1的6脚连接，另一端接地；第四电阻R4的一端与第一电流反馈运算放大器U1的5脚连接，另一端作为镜像电流源的镜像端S1；第一电流反馈运算放大器U1的7脚接+15V直流电源，4脚接-15V直流电源，其余引脚架空；第六电阻R6的一端与第二电流反馈运算放大器U2的6脚连接，另一端接地；第五电阻R5的一端与第二电流反馈运算放大器U2的5脚连接，另一端作为镜像电流源的输出端S3；第二电流反馈运算放大器U2的7脚接+15V直流电源，4脚接-15V直流电源，其余引脚架空。

2.一种忆阻器等效电路的构建方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）分析忆阻器的参方程，把忆阻器内部掺杂边界坐标用节点电压表示，再把边界坐标电压代入忆阻器的V-I特性方程，求出带参变量的忆阻器V-I关系方程，所述的参变量为边界坐标电压；

（2）根据忆阻器的参变量方程 ，用反向电路和积分电路输出参变量电压，然后再用箝位电路将参变量电压箝位在0和1V之间；为忆阻器掺杂区域的归一化初始厚度，为离子的平均迁移率，D为半导体薄膜厚度，是忆阻器输入电压，t为忆阻器通过电流的时间；

（3）由公式计算指数函数的系数k，根据磁控忆阻器的V-I特性公式，用指数电路和乘法器电路实现忆阻器的V-I关系；R_OFF为忆阻器的最大电阻，R_ON为忆阻器的最小电阻，为忆阻器的电流，为忆阻器的外加电压；

（4）乘法器输出电流i(t)通过镜像电流源形成忆阻器电流，忆阻器输入端的电压跟随器通过运算放大器实现，其输入电流为0，以保证流过忆阻器正端子的电流全部流向镜像电流源的镜像端，使乘法器输出电流与忆阻器电流相等。