[发明专利]一种基于负阻控制的忆阻器

摘要

本发明公开了一种基于负阻控制的忆阻器，包括第一负阻单元U1、第二负阻单元U2和推挽式结构U3。推挽式结构U3一端连接输入正弦电压，另外两端分别接第一负阻单元U1和第二负阻单元U2。第一负阻单元U1、第二负阻单元U2的另一端均接地。本发明提供一种可硬件实现、结构简单的基于负阻控制的忆阻器来模拟TiO2忆阻器的I‑V特性，替代实际TiO2忆阻器进行研究与应用，为忆阻器的模型设计和硬件电路应用提供一些新思路。

主权项

1.一种基于负阻控制的忆阻器，其特征在于，该忆阻器至少包括第一负阻单元U1、第二负阻单元U2和推挽式结构U3，其中，所述第一负阻单元U1和第二负阻单元U2用于产生关于原点对称的滞回曲线，所述推挽式结构U3用于实现忆阻器输出特性曲线并使其在原点处忆导值不为0；所述的第一负阻单元U1包括第二电阻R₂和一个NPN型R‑HBT‑NDR网络，第二电阻R₂一端连接第一晶体管Q₁发射极，另一端连接NPN型R‑HBT‑NDR网络，NPN型R‑HBT‑NDR网络另一端接地；其中，NPN型R‑HBT‑NDR网络由第三电阻R₃、第四电阻R₄、第五电阻R₅、第一滑动变阻器R_p1和第三晶体管Q₃、第四晶体管Q₄组成；第三电阻R₃一端与第二电阻R₂连接，第三电阻R₃另一端连接第五电阻R₅和第三晶体管Q₃的基极；第一滑动变阻器R_p1一端与第二电阻R₂连接，第一滑动变阻器R_p1另一端连接第三晶体管Q₃的集电极和第四晶体管Q₄的基极；第四电阻R₄一端与第二电阻R₂连接，第四电阻R₄另一端连接第四晶体管Q₄的集电极；第五电阻R₅的另一端、第三晶体管Q₃的发射极以及第四晶体管Q₄的发射极接地；所述的第二负阻单元U2包括第七电阻R₇和一个PNP型R‑HBT‑NDR网络；第七电阻R₇一端连接第二晶体管Q₂发射极，另一端连接PNP型R‑HBT‑NDR网络，PNP型R‑HBT‑NDR网络另一端接地；其中PNP型R‑HBT‑NDR网络由第八电阻R₈、第九电阻R₉、第十电阻R₁₀、第二滑动变阻器R_p2和第五晶体管Q₅、第六晶体管Q₆组成；第八电阻R₈一端与第七电阻R₇连接，第八电阻R₈另一端连接第十电阻R₁₀和第五晶体管Q₅的基极；第二滑动变阻器R_p2一端与第七电阻R₇连接，第二滑动变阻器R_p2另一端连接第五晶体管Q₅的集电极和第六晶体管Q₆的基极；第九电阻R₉一端与第七电阻R₇连接，第九电阻R₉另一端连接第六晶体管Q₆的集电极；第十电阻R₁₀的另一端、第五晶体管Q₅的发射极以及第六晶体管Q₆的发射极接地；所述的推挽式结构U3包括型号为D1N40007的第一二极管D₁、第二二极管D₂，第一电阻R₁、第六电阻R₆以及第一直流电压源V₁、第二直流电压源V₂；第一二极管D₁负端连接输入信号V_S，第一二极管D₁正端连接第一电阻R₁和第一晶体管Q₁的基极；第一电阻R₁另一端连接第一直流电压源V₁正端和第一晶体管Q₁的集电极，第一直流电压源V₁负端接地；第二二极管D₂正端连接输入信号V_S，第二二极管D₂负端连接第六电阻R₆和第二晶体管Q₂的基极，第六电阻R₆另一端连接第二直流电压源V₂正端，第二直流电压源V₂负端接地。