[实用新型]一种四值忆阻器仿真器

说明书

本实用新型公开了一种四值忆阻器仿真器，本实用新型包括集成运算放大器U1和乘法器U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8、U9、U10、U11，集成运算放大器U1连接输入端，即四值忆阻器的电压u和电流i的测试端；集成运算放大器U1和乘法器U2、U3、U6、U7、U8、U9、U10、U11用于实现积分运算、求和运算和反相运算，求得控制忆导值的状态变量，得到需要的忆导控制函数。通过乘法器U4、U5及集成运算放大器U1的反相加法运算，得到最终的忆阻器电流量。本实用新型提出了一种实现四值忆阻器特性的仿真器，用以模拟四值忆阻器的伏安特性，便于对四值忆阻器进行实验和应用研究。

技术领域

本实用新型属于电路设计技术领域，涉及一种四值忆阻器仿真器。

背景技术

四值忆阻器是对于记忆器件二值忆阻器的一种扩展，此类忆阻器可使忆阻器稳定到四种不同的平衡状态，可应用于多值数字逻辑电路、忆阻神经网络、非易失性存储、复杂混沌系统之中。为了对多值忆阻器进行预先研究，设计一种四值忆阻器仿真器便有了非常重要的意义。

目前，虽然已有大量二值忆阻器模型被提出，但其应用范围具有很大的局限性。本实用新型提出的四值忆阻器是继二值忆阻器之后的扩展类型，具有更为灵活的非易失性功能。由于目前还缺乏多值忆阻器的概念和模型，还处于初步的理论分析和建模研究状态。因此，迫切需要设计实现多值忆阻器的仿真器，并用电路模型代替实际多值忆阻器应用于电路实验中，这也对忆阻器的分析研究有非常重要的意义。

发明内容

针对现有二值忆阻器存在的上述不足，本实用新型提出了一种四值忆阻器仿真器，用以模拟四值忆阻器的伏安特性，替代实际忆阻器进行电路设计和应用。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

本实用新型包括状态变量产生电路和测量端口电路，所述状态变量产生电路由集成运算放大器U1和乘法器U2、U3、U6、U7、U8、U9、U10、U11组成，产生的状态变量x作为四值忆阻器仿真器的忆导控制输入信号；所述测量端口电路由集成运算放大器U1和乘法器U4、U5构成，集成运算放大器U1用于加法运算，得到控制信号，乘法器U4、U5实现将控制信号和输入的电压信号相乘，得到最终的四值忆阻器电流，具体结构如下：

所述的集成运算放大器U1的第1引脚与第一电阻R1的一端连接，第2引脚与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端连接，第3、5引脚接地，第4引脚接电源VCC，第6引脚与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端、第七电阻R7的一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端、第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端和第一电容C1的一端连接，第7引脚与第一电容C1的另一端连接，第8引脚与第一电阻R14的一端连接，第9引脚与第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的一端连接，第10、12引脚接地，第11引脚接VEE，第13引脚与第十七电阻R17的一端和第十六电阻R16的一端连接，第14引脚与第十六电阻R16的另一端连接，第十五电阻R15的另一端为状态变量x，第十二电阻R12为忆阻器电压的输入端，集成运算放大器U1的第1引脚为忆阻器电流的输出端。