[发明专利]一种面向时间编码的神经元电路

权利要求书

1.一种面向时间编码的神经元电路，其特征在于，所述电路包括前置电阻R1、前置电容C1、后置电容C2以及阈值转变忆阻器TS，其中：

前置电阻R1和前置电容C1串联组成CL回路，用于对前置电容C1充电，提高阈值转变忆阻器TS的前端电位；

阈值转变忆阻器TS与前置电容C1串联组成DL回路，实现对前置电容C1的放电；

在阈值转变忆阻器TS打开期间，对后置电容C2进行充电，提升所述阈值转变忆阻器TS另一端的电位，从而保证TS只会打开一次；

在充电环节，当脉冲从输入信号接入点，即节点1输入进来时，先经过所述CL回路，进入充电环节，此时阈值转变忆阻器TS处于关闭状态，阻值很大，其阻值记为R_HRS，也就是说这时候的忆阻器相当于一个打开的开关，只有很小的电流过，可以忽略不计，且后置电容C2没有电流流过；当所述CL回路使所述前置电阻R1右侧的节点，即节点2的电位大于阈值转变忆阻器TS的阈值电压V_th时，充电环节结束；

在产生电流尖峰的环节，当所述CL回路使节点2的电位大于阈值转变忆阻器TS的阈值电压V_th时，忆阻器打开，阻值变小，其阻值记为R_LRS，由于忆阻器的状态转变，从高阻态R_HRS转变为低阻态R_LRS，相当于开关闭合，并且忆阻器转变的过程很快，流经后置电容C2的电流突然增大，从而会出现一个电流尖峰，在产生并发射一个电流尖峰后，忆阻器会再次关闭；

在编码环节，当产生电流尖峰时，也就是忆阻器打开时，流经忆阻器和后置电容C2的电流增大，对后置电容C2进行充电，使得阈值转变忆阻器TS和后置电容C2相连处的节点，即节点3的电位上升，会使得忆阻器的两端电压小于阈值转变忆阻器TS保持电压V_hold，从而使忆阻器再次关闭；当所述CL回路继续充电时，即使节点2的电位达到了阈值电压V_th的电位，由于节点3的电位也升高了，使得忆阻器两端的电位差不能够再次达到它的阈值电压V_th，故所述忆阻器不能再次打开，不能再次产生电流尖峰，也就是说整个电路只会产生一个电流尖峰，对于不同脉冲强度的输入同样只会产生一个电流尖峰，不同的是电流尖峰到来的时间不同，每一个脉冲强度对应一个电流尖峰时间，每一个电流尖峰时间对应一个模拟量，根据电流尖峰到来的时间顺序给输入电压信号依次编码。

2.根据权利要求1所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

为了能够更好区分不同脉冲强度产生电流尖峰的时间，应选取大电容的前置电容C1，以延长所述CL回路的充电时间，从而延长电流尖峰到来的时间。

3.根据权利要求2所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

选取前置电容C1的大小为10n。

4.根据权利要求1所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

所述前置电阻R1的值小于所述阈值转变忆阻器TS低阻态R_LRS的值。

5.根据权利要求4所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

所述前置电阻R1的值选取为100Ω。

6.根据权利要求1所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

由于后置电容C2要在有限的时间里将电位快速的拉高，从而使得忆阻器关闭后不能够再次打开，故所述后置电容C2应该尽量的小一点。

7.根据权利要求6所述面向时间编码的神经元电路，其特征在于，

所述后置电容C2选取大小为1n。