[实用新型]一种三值忆感器的电路模型

说明书

本实用新型公开了一种三值忆感器的电路模型。本实用新型利用集成运算放大器、电压比较器和模拟乘法器电路实现忆感器特性中的相应运算，其中，集成运算放大器主要用于实现电压和磁通量的积分运算、比例运算、反相求和运算。电压比较器用于实现电压大小的比较。模拟乘法器用于实现磁通量φ与L^‑1(ρ)的乘积运算。该电路模型可用于三值忆感器电路的实验以及应用，在高密度非易失性存储器、人工神经网络电路以及混沌振荡器电路等诸多领域中的应用研究具有重要意义。

技术领域

本实用新型属于电路设计技术领域，涉及一种三值忆感器的电路模型，具体涉及一种物理可实现、具有忆感器指纹特性的忆感器等效电路模型。

背景技术

忆感器是继忆阻器之后提出的又一类具有记忆特性的非线性电路元器件。与忆阻器类似，此类记忆器件不需外部电源就有记忆信息的功能，其所具有的独特记忆特性、硬开关特性和动态存储能力等，使其在医学、生物科学、微电子、神经网络以及非遗失性存储、学习、适用和自发行为的仿真等领域有着潜在的应用。相对忆阻器而言，忆感器的研究还比较少，还未实现真实的忆感器器件，目前的研究处于对其特性的模拟阶段，虽然已报道了几种忆感器建模，但其数学模型和电路模型还不够完善。

目前，大多数忆感器模型都只停留在理论分析与仿真验证阶段，而很少有硬件电路构成的等效电路，已有的模型或结构复杂，在实际应用中难以实现；或误差较大，难以精确模拟实际忆感器的特性。此外，相较于连续忆感器，三值及多值忆感器的研究需求越来越大。因此，构建一个新的三值忆感器的数学模型及等效电路模型对新型存储器电路、混沌振荡器电路设计与控制以及诸多其他领域的研究具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种新的三值忆感器等效电路模型。

本实用新型包括集成运算放大器U1、集成运算放大器U2、电压比较器U3、集成运算放大器U4和乘法器U5。

所述的集成运算放大器U1的第1引脚与第一电容C1的一端相连；第2引脚与第一电容C1的另一端和第一电阻R1的一端相连，第一电阻R1的另一端与激励电压u(t)相连；集成运算放大器U1第3引脚接地；第4引脚接正15伏电源；第5引脚接地；第6引脚与第二电阻R2的一端和第二电容C2的一端相连，第二电阻R2的另一端与U1的第1引脚相连；第7引脚与第二电容C2的另一端相连；第8引脚与第三电阻R3的一端相连；集成运算放大器U1的第9引脚与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端相连，第四电阻R4的另一端与U1的第7引脚相连；第10引脚接地；第11引脚接负15伏电源；第12引脚接地；第13引脚与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端相连，第六电阻R6的另一端与U1的第1引脚相连；第14引脚与第五电阻R5的另一端相连。

所述的集成运算放大器U2的第1引脚与第七电阻R7的一端相连；第2引脚与第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的一端相连，第八电阻R8的另一端与集成运算放大器U1的第8引脚相连，第九电阻R9的另一端与-0.25V电压相连；第3引脚接地；第4引脚接正15伏电源；第5引脚接地；第6引脚与第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第十二电阻R12的一端相连，第十电阻R10的另一端与集成运算放大器U1的第8引脚相连，第十一电阻R11的另一端与0.25V电压相连；第7引脚与第十二电阻R12的另一端相连；第8引脚与第十三电阻R13的一端相连；第9引脚与第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的一端相连，第十四电阻R14的另一端与第十七电阻R17的一端相连；第10引脚接地；第11引脚接负15伏电源；第12引脚接地；第13引脚与第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端相连，第十五电阻R15的另一端与第十八电阻R18的一端相连；第14引脚与第十六电阻R16的另一端相连。