[发明专利]三值忆容器的电路模型

说明书

本发明公开了一种三值忆容器的电路模型。本发明包括负磁通‑φ项产生电路，φ+0.25项产生电路，φ‑0.25项产生电路，饱和输出电压U_sat1项产生电路，饱和输出电压U_sat2项产生电路，‑0.04sgn(φ+0.25)项产生电路，0.025sgn(φ‑0.25)项产生电路，C(φ)项产生电路，电荷q(t)产生电路。本发明原理简单、结构清晰、易于实现。该电路模型可用于三值忆容器电路的实验以及应用，在高密度非易失性存储器以及非线性电路等诸多领域中的应用具有重要意义。

技术领域

本发明属于电路设计技术领域，涉及一种三值忆容器的电路模型，具体涉及一种物理可实现、具有忆容器特性的三值忆容器等效电路模型。

背景技术

忆容器(或称记忆电容器)是继忆阻器之后提出的一类具有记忆特性的无源二端口非线性电路元件，其电路特性取决于自身的历史条件。与忆阻器相比，忆容器能够储存能量，在数据读写和存储方面丢失的数据更少。由于忆容器是在纳米尺度下的器件，具有体积小、能耗低、断电还不易丢失的优点，可应用于非遗失性存储以及学习、适应和自发行为仿真等领域，此外，忆容器可应用于非线性电路中，以此产生动力学特性更为复杂的混沌振荡电路，可应用于通信工程、密码学等诸多领域。

由于目前记忆器件的物理实现还停留在实验室阶段，尚未进入商业化生产阶段，所以还无法从市场直接购得实际的记忆器件，为了对记忆元件所构成的电路和系统进行仿真研究，建立与其相关的模型是非常重要的。目前，虽已报导了少量忆容器的数学模型，但大多数模型都只停留在理论分析与仿真验证，而很少由硬件电路构成的等效电路，有的模型较复杂，导致实际应用中难以实现；有的误差较大，难以精确模拟实际忆容器的特性。此外，相较于连续忆容器，三值及多值忆容器的研究需求越来越大，因此，建立三值忆容器的数学模型并搭建其等效电路模型是十分有意义的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种新的三值忆容器等效电路模型。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：包括负磁通项产生电路，项产生电路，项产生电路，饱和输出电压U_sat1项产生电路，饱和输出电压U_sat2项产生电路，-0.04sgn项产生电路，0.025sgn项产生电路，C项产生电路，电荷q(t)产生电路。

负磁通项产生电路由集成运算放大器芯片U1中的放大器1、电阻R1、电容C1和输入电压V(t)构成，输入电压V(t)加至项产生电路，由集成运算放大器芯片U1中的放大器1，通过积分运算实现的输出。

项产生电路由集成运算放大器芯片U1中的放大器2、电阻R2、R3、R4和-0.25V直流电压构成，将和-0.25V直流电压加至项产生电路，由集成运算放大器芯片U1中的放大器2，通过反相比例求和运算实现的输出。

项产生电路由集成运算放大器芯片U1中的放大器3、电阻R5、R6、R7和0.25V直流电压构成，将和+0.25V直流电压加至项产生电路，由集成运算放大器芯片U1中的放大器3，通过反相比例求和运算实现的输出。

饱和输出电压U_sat1项产生电路由电压比较器芯片U3的比较器1和电阻R10构成，将项加至饱和输出电压U_sat1项产生电路，由电压比较器芯片U3的比较器1，通过比较运算实现U_sat1的输出。

饱和输出电压U_sat2项产生电路由电压比较器芯片U3的比较器2和电阻R11构成，将项加至饱和输出电压U_sat2项产生电路，由电压比较器芯片U3的比较器2，通过比较运算实现U_sat2的输出。