[发明专利]一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路

权利要求书

1.一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路，其特征在于，所述电路包括相互并联的第一支路和第二支路，所述第一支路包括相互串联的二极管D1与电解电容C1，所述第二支路包括相互串联二极管D2与电解电容C2，在同一个支路内，二极管和电容的位置可以交换，所述电路中依据电流的流向二极管的负端串联电容的正端，或电容的负端串联二极管的正端；其中，

所述二极管D1的正端与所述电解电容C2的负端相连并作为等效电路的第一输入端，所述二极管D1的负端与所述电解电容C1的正端相连，所述二极管D2的负端与所述电解电容C2的正端相连，所述电解电容C1的负端与所述二极管D2的正端相连并作为等效电路的第二输入端；

给定输入电压v_in，根据KVL，可以推出二极管D1和D2上的电压：

其中v_C1，v_C2分别为电解电容C1，C2上的电压，v_D1和v_D2分别为二极管D1和D2上的电压；

又根据KCL以及二极管特征方程得到：

其中I_s为二极管的反向饱和电流，U_T表示温度的电压当量，在常温下为26mV，i_D1和i_D2分别为流过二极管D1和D2上的电流；

将(3)式代入(4)式，得到：

对上式中的指数函数进行泰勒展开得到：

v_C1和v_C2为状态变量，有状态变量方程为：

2.根据权利要求1所述的一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路，其特征在于，

所述电解电容C1的正端与所述二极管D2的负端相连并作为等效电路的第一输入端，所述电解电容C1的负端与所述二极管D1的正端相连，所述电解电容C2的负端与所述二极管D2的正端相连，所述二极管D1的负端与所述电解电容C2的正端相连并作为等效电路的第二输入端。

3.根据权利要求2所述的一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路，其特征在于，

所述电路还包括滤波电路，所述滤波电路串联或者并联在等效电路的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路，其特征在于，

多个二极管的串并联可以等效替代所述二极管D1和/或所述二极管D2，多个电容的串并联可以等效替代所述电解电容C1和/或所述电解电容C2。

5.根据权利要求2所述的一种基于二极管和电解电容串联实现忆阻功能的电路，其特征在于，

所述电路的第一输入端和第二输入端可并联多个由二极管和电容串联构成的支路。