[发明专利]二值局部有源忆阻器的仿真器电路模型

说明书

本发明公开了一种二值局部有源忆阻器的仿真器电路模型。本发明中的集成运算放大器U1和乘法器U8分别连接输入端，即局部有源忆阻器的电压和电流的测试端；集成运算放大器U1用于实现反相加法运算和积分运算，将输出信号再返回到集成运算放大器U5，集成运算放大器U2用于实现反相放大运算，将输出信号返回到集成运算放大器U1，最终求得控制忆导值的状态变量。集成运算放大器U3用于实现反相加法运算、反向放大运算，集成运算放大器U4用于实现对数运算、反向放大运算，得到需要的忆导控制函数，乘法器U8实现将忆导控制函数和输入的电压量相乘，得到最终的忆阻器电流量。本发明用以模拟局部有源忆阻器的伏安特性。

技术领域

本发明属于电子电路设计技术领域，涉及一种局部有源忆阻器模型，具体涉及一种二值压控局部有源忆阻器的数学模型和仿真器电路模型的设计与实现。

背景技术

忆阻器是除电阻、电容和电感之外的第四种基本电路元件，它是一种具有记忆性的非线性电阻。

忆阻器分为无源忆阻器和局部有源忆阻器，2005年Chua提出局部有源是复杂性的起源，局部有源忆阻器应用在电路中可以产生复杂现象，在混沌振荡电路、人工神经网络(可模拟神经元中轴突的特性)等领域有着重要的应用。

局部有源忆阻器的潜在应用越来越受到研究者的关注。从信息处理的角度来看，神经元是由局部有源忆阻器构成。局部有源NbO₂ Mott忆阻器已被用于Hopfield神经网络中产生振荡，并提出了一种局部有源忆阻器并且利用忆阻器模型构造了混沌吸引子。最近，报告了一个新的双稳态双局部有源忆阻及其相关振荡器电路；局部有源忆阻器具有非易失性，Chua提出了证明忆阻器具有非易失性的工具—POP，即忆阻器的断电图，在忆阻器的断电图中有两个及以上稳定平衡点的忆阻器具有非易失性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种二值局部有源忆阻器的仿真器电路模型。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

本发明的仿真器电路模型包括控制忆导值的状态变量产生电路和局部有源忆阻器等效电路。控制忆导值的状态变量产生电路由集成运算放大器U1完成，产生的状态变量作为局部有源忆阻器等效电路的忆导控制输入信号。集成运算放大器U1用于实现反相加法运算、积分运算。

局部有源忆阻器等效电路由乘法器U7、集成运算放大器U3、集成运算放大器U4构成，乘法器U7用于实现信号的乘法运算，集成运算放大器U3用于实现反向加法运算、反相放大运算，集成运算放大器U4用于实现对数运算，反向放大运算，得到需要的控制信号。乘法器U8实现将控制信号和输入的电压信号相乘，得到最终的忆阻器电流量。

具体结构包括集成运算放大器U1，集成运算放大器U2，集成运算放大器U3，集成运算放大器U4,集成运算放大器U5，乘法器U6、U7、U8、U9。

所述的集成运算放大器U1、U2、U3、U4、U5采用LF347；乘法器U6、U7、U8、U9采用AD633。

集成运算放大器U1的第1引脚通过电阻R16连接第2引脚，第2引脚通过电阻R1、R2、R3分别连接u、-x|x|、0.6|x|；第3引脚接地；第5引脚接地；第6引脚通过电阻R5连接第1引脚；第7引脚通过电容C1连接第6引脚；第4引脚连接电源VCC；第11引脚连接电源VEE；第7引脚输出为x。

集成运算放大器U5的第8引脚通过电阻R18连接第9引脚，第9引脚通过电阻R17连接集成运算放大器U1的第7引脚，乘法器U5是为了实现绝对值运算；乘法器U5的第1引脚连接集成运算放大器U1的第7引脚；第3引脚连接集成运算放大器U5的第8引脚；第2引脚、第4引脚、第6引脚接地；第8引脚接电源VCC；第5引脚接电源VEE；第7引脚输出为|x|。