一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及了一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路。该等效电路，包括光耦、模数转换器U1、可编程器件U2和数模转换器U3，光耦中的光电池两端I和J分别连接到电压的输入端A和B，端口A与模数转换器U1的输入端C相连，模数转换器U1的输出端D与可编程器件U2相连；可编程器件U2与数模转换器U3的输入端E相连，数模转换器U3输出端F连接到光耦中的LED正向输入端G，模数转换器U1、可编程器件U2和数模转换器U3实现对光电池两端电压的积分，所得积分电压通过光耦实现对光电池的阻值控制，使其呈现出忆阻器的特性。该等效电路能很好地模拟忆阻器的伏安特性，满足代替忆阻器进行特性及应用的研究。
【专利说明】—种基于光耦的忆阻器可编程等效电路
【技术领域】
[0001]本发明属于电路设计和忆阻器领域，涉及一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路。
【背景技术】
[0002]忆阻器(Memristor)是一种有记忆功能的非线性电阻。1971年，蔡少棠首次提出了忆阻器的概念，论证了其存在的科学依据并称其是继电阻、电容和电感之后的第四种基本电路元件。2008年，HP实验室公布了对忆阻器的物理实现，更进一步坚固了忆阻器作为第四代电路元件的地位。忆阻器研究在神经网络、混沌电路等方面取得了很多成果，但直到今天，由于受限于纳米工艺实现困难以及制备成本高等因素，忆阻器尚不能走出实验室。因此，设计一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路来替代实际忆阻器进行特性及应用的研究具有重要意义。
[0003]目前，虽然有许多模拟的忆阻器等效电路，但其中涉及积分器的设计，在具体实现中由于设计问题和电容、运放等模拟器件并非理想器件，存在放电、漏电等问题，不能反映真实的积分值，不能准确模拟忆阻器的电路特性。因此，设计一种忆阻器有源数字等效电具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0004]针对模拟忆阻器等效电路存在的不足，本发明提供了一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路，用以模拟忆阻器的伏安特性，代替忆阻器进行特性及应用研究。
[0005]本发明所采取的技术方案如下:一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路，包括光耦、模数转换器U1、可编程器件U2和数模转换器U3，光耦中的光电池两端I和J分别连接到电压U的输入端A和B，即光电池I端连接到电压U的输入端A，光电池J端连接到电圧u的输入端B ;端口 A与模数转换器Ul的输入端C相连,模数转换器Ul的输出端D与可编程器件U2相连；可编程器件与数模转换器U3的输入端E相连，数模转换器U3输出端F连接到光耦中的LED正向输入端G，LED输出端接地。
[0006]模数转换器Ul、可编程器件U2和数模转换器U3实现对光电池两端电压υ的积分，所得积分电压通过光耦实现对光电池的阻值控制，使其呈现出忆阻器的特性；
设AB两端上的电压为:
Ui = kxsm at ,
则经过模数转换器Ul、可编程器件U2和数模转换器U3采样处理后，输出的信号为:
【权利要求】
1.一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路，包括光耦、模数转换器U1、可编程器件U2和数模转换器U3，其特征在于，光耦中的光电池两端I和J分别连接到电压的输入端A和B，即光电池I端连接到电圧的输入端A，光电池J端连接到电圧—的输入端B ;端口 A与模数转换器Ul的输入端C相连，模数转换器Ul的输出端D与可编程器件U2相连；可编程器件U2与数模转换器U3的输入端E相连，数模转换器U3输出端F连接到光耦中的LED正向输入端G，LED输出端H接地； 模数转换器Ul、可编程器件U2和数模转换器U3实现对光电池两端电压υ的积分，所得积分电压通过光耦实现对光电池的阻值控制，使其呈现出忆阻器的特性； 设AB两端上的电压为:
Ui =K1Sin at， 则经过模数转换器Ul、可编程器件U2和数模转换器U3采样处理后，输出的信号为:
2.根据权利要求1所述的一种基于光耦的忆阻器可编程等效电路，其特征在于，所述光耦的电导特性为: W=f(V) 则线性光耦的电导最终表示为:
【文档编号】G01R31/00GK103995200SQ201410221141
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】刘海军, 徐晖, 刁节涛, 王伟, 孙兆林, 于红旗, 李楠, 王玺, 李智炜 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学