[发明专利]一种可调随机振荡器及其应用

权利要求书

1.一种可调随机振荡器，其特征在于，由可调电阻与叠层器件串联构成，叠层器件包括金属顶电极，阈值开关材料层，阻变材料层和金属底电极，当在串联结构两端施加恒定电压时，电压源会经由可调电阻向叠层器件的寄生电容充电，串联节点电压抬升，节点电压超过叠层器件的阈值电压后，叠层器件开启，对串联节点放电，串联节点电压下降，完成串联节点的充电-放电循环形成电压振荡。

2.如权利要求1所述的可调随机振荡器，其特征在于，所述金属顶电极和金属底电极为Ti、TiN、TaN、Ta、Al、AlN、W或Cu导体材料。

3.如权利要求1所述的可调随机振荡器，其特征在于，所述阻变材料层为由单层或多层复合材料薄膜组成，所述复合材料薄膜为金属钽和金属氧化物的复合材料，或所述复合材料薄膜为金属钽、金属材料和金属氧化物的复合材料，金属材料是Cu、Ti、Ta、W、Pt、TiN或TaN，金属氧化物为TiO_x、TaO_x、WO_x、HfO_x、AlO_x或ZrO_x。

4.如权利要求3所述的可调随机振荡器，其特征在于，所述复合材料薄膜为钽和钽的氧化物、钽和铪的氧化物；或是钽和钛和钽的氧化物、钽和钛和铪的氧化物、钽和铱和钽的氧化物、钽和钨和钽的氧化物、钽和铱和钛的氧化物。

5.如权利要求1所述的可调随机振荡器，其特征在于，所述阈值开关材料层为单层或多层VO_x、NbO_x材料。

6.如权利要求1所述的可调随机振荡器，其特征在于，所述阻变材料层或阈值开关材料层的厚度为5nm-1000nm。

7.一种压缩感知采样系统，其特征在于，包括可调随机振荡器、模数转换器和传输门电路，所述可调随机振荡器由可调电阻与叠层器件串联构成，叠层器件包括金属顶电极，阈值开关材料层，阻变材料层和金属底电极，所述可调随机振荡器输出的周期性电压信号作为传输门和数模转换器的使能信号，当可调随机振荡器的输出电压超过传输门和模数转换器的使能电压后，模数转换器开始采集外界信号；当可调随机振荡器的输出电压低于传输门和模数转换器的使能电压后，模数转换器采集停止，所述压缩感知采样系统完成单个采样帧。

8.如权利要求7所述的压缩感知采样系统，其特征在于，调节所述可调电阻的阻值改变采样帧的长度，从而改变采样点的数目。

9.如权利要求7所述的压缩感知采样系统，其特征在于，调节所述阻变材料层的电阻改变叠层器件的阈值电压，从而改变采样帧长度。