[发明专利]一种具有联想记忆功能的忆阻仿生电路

说明书

本发明涉及一种具有联想记忆功能的忆阻仿生电路，包括第一忆阻器M1、第二忆阻器M2、第一PMOS晶体管T1、第二PMOS晶体管T2、第一NMOS晶体管T3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一压控开关S1、第一与非门NAND、第一运算放大器OP1、第一比较器COMP1，模拟食物信号输入端Vfood、模拟铃声信号输入端Vring、第一定值电压V1、第二定值电压V2、第一比较电压Vsubgt;th/subgt;。该电路通过模拟食物信号输入端Vsubgt;food/subgt;和模拟铃声信号输入端Vsubgt;ring/subgt;控制第一PMOS晶体管T1、第二PMOS晶体管T2和第一NMOS晶体管T3的开/关状态，来调节第一忆阻器M1和第二忆阻器M2的忆阻值，从而改变输出电压的值。

技术领域

本发明涉及一种具有联想记忆功能的忆阻仿生电路，涉及一种忆阻联想记忆仿生电路，具体涉及一种用忆阻器搭建的具有巴普洛夫联想记忆规则的仿生电路，属于电路设计技术领域。

背景技术

目前，绝大部分的人工神经网络的计算都是基于软件进行分析和处理数据，需要大量的算力进行支撑。利用硬件构建人工神经网络，其并行处理数据的方式与生物大脑处理数据的方式可以兼容，运行时间也将极大的减少，大大地提高了工作速度。现有人工神经网络中的突触模块硬件电路实现主要由晶体管构成，其所需的晶体管多且实现的人工突触密度不大，功耗较高，与生物突触的高密度、低功耗不相符，极大地限制了人工神经网络的发展。而两端纳米器件忆阻器具有高密度性、阻值可控性、低功耗以及可以CMOS兼容等优点，使其成为了制作成人工突触的首选器件。本发明使用忆阻器等器件搭建了一种具有巴普洛夫记忆规则的忆阻仿生电路，可以模拟实现生物的学习、记忆以及遗忘功能，同时还具有增强记忆的特点。本发明电路结构简单，功能完善，对忆阻电路研究具有重大意义。

发明内容

为了克服现有研究的不足，本发明提供了一种具有联想记忆功能的忆阻仿生电路。

一种具有联想记忆功能的忆阻仿生电路，包括：第一忆阻器M1、第二忆阻器M2、第一PMOS晶体管T1、第二PMOS晶体管T2、第一NMOS晶体管T3、第一电阻R₁、第二电阻R₂、第三电阻R₃、第一压控开关S1、第一与非门NAND、第一运算放大器OP1、第一比较器COMP1、模拟食物信号输入端V_food、模拟铃声信号输入端V_ring、第一定值电压V₁、第二定值电压V₂、第一比较电压V_th，

所述第一忆阻器M1的正端连接第一PMOS晶体管T1和第一NMOS晶体管T3的漏极，M1的负端连接第一压控开关S1的输出端；第二忆阻器M2的正端连接第二PMOS晶体管T2的漏极，负端连接第一PMOS晶体管T1的源极和第三电阻R₃的一端；

所述第一PMOS晶体管T1、第二PMOS晶体管T2、第一NMOS晶体管T3的栅极以及第一压控开关S1的控制端都接在第一与非门NAND的输出端；第二PMOS晶体管T2的源端接第一定值电压V1；第一NMOS晶体管T3的源极连接第一运算放大器OP1的反向输入端；

所述第一与非门NAND的输入端分别接模拟食物信号输入端V_food和模拟铃声信号输入端V_ring；

所述第一压控开关S1的两个输入端分别接第二定值电压V₂和地；当控制信号为高电平时，压控开关的输出接第二定值电压V₂，当控制信号为低电平时，压控开关的输出接地。

所述第一电阻R₁的一端接模拟食物信号输入端V_food，另一端接第一运算放大器OP1的反向输入端；第二电阻R₂的一端接第一运算放大器OP1的反向输入端，另一端接第一运算放大器OP1的输出端；第三电阻R₃的另一端接地；