专利名称：一种忆阻器等效模拟电路的制作方法
技术领域：
本发明属于电路设计技术领域，涉及一种忆阻器等效模拟电路，具体涉及一种实现符合TiO2忆阻器电压、电流关系的模拟电路。
背景技术：
忆阻器是继电阻、电容和电感之后的第四种基本电路元件，2008年惠普实验室实现了忆阻器。忆阻器具有非易失性和纳米尺度结构，还具有脉冲状态工作和调节神经元突触的理想特性，忆阻器可应用于非遗失性存储器和人工神经网络。但是，由于纳米技术存在实现困难和成本高的缺陷，忆阻器目前还未作为一个实际的元件走向市场。因而，设计一种忆阻器等效电路并用其替代实际忆阻器进行实验和应用研究具有重要意义。即使忆阻器商用化以后，也是以大规模集成电路的形式存在，难有单独分离的纳米级忆阻器可以利用，因此，利用忆阻器等效电路代替实际TiO2忆阻器进行应用电路设计将具有长远的意义与价值。目前，虽已报导了少量的忆阻器仿真器模型，但以PSPICE仿真模型居多，而少数的几个由硬件等效电路构成的等效电路，有的原理较为复杂，导致实际应用中难以实现；有的则误差较大，难以精确模拟实际忆阻器的特性。因此，设计一种原理简单、精确的忆阻器等效电路具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种TiO2忆阻器等效模拟电路，用以模拟忆阻器的伏安特性，替代实际忆阻器进行实验和应用及研究。本发明解决技术问题所采取的技术方案如下:一种忆阻器等效模拟电路，包括电阻网络、集成运算放大器Ul和乘 法器U2，电阻网络的两端分别连接输入端(A、B),电阻网络与集成运算放大器Ul相连，集成运算放大器Ul用于实现电压跟随、反向放大和积分运算；集成运算放大器Ul与乘法器U2相连，乘法器U2与电阻网络相连，乘法器U2用于实现信号的相乘。优选的，电阻网络包括电阻R1、电阻R7，电阻Rl与电阻R7相连，电阻R1、电阻R7的另一端分别连接所述的输入端(A、B)。进一步优选的，集成运算放大器Ul采用LM324 ;集成运算放大器Ul的第3引脚通过电阻Rl接地。再进一步优选的，集成运算放大器Ul的第I引脚与第2引脚短接，第4引脚接电源VCC，第11引脚接电源VEE ;所述集成运算放大器Ul的第I引脚通过电阻R2与第6引脚相连，第5引脚接地，第6引脚通过电阻R3接第7引脚，第7引脚通过电阻R6接第9引脚；第8引脚通过电容Cl与第9引脚相连；第10引脚接地；第12、13、14引脚悬空。更进一步优选的，乘法器U2采用AD633JN ;所述乘法器U2的Xl引脚接集成运算放大器Ul的第8引脚，Yl引脚与集成运算放大器Ul的第7引脚相连，X2引脚和Y2引脚接地，VS+引脚接电源VCC，VS-引脚接电源VEE，Z引脚接地，W引脚通过电阻R7接地。本发明设计了一种能够实现TiO2忆阻器伏安特性的模拟等效电路，该模拟电路只含I个集成运放和I个乘法器，结构简单，在目前及将来无法获得纳米级单个孤立忆阻器器件的情况下，可代替实际TiO2忆阻器实现与忆阻器相关的电路设计、实验及应用，对忆阻器的特性和应用研究具有重要的意义。本发明设计的实现忆阻器的模拟电路，其利用模拟电路实现TiO2忆阻器伏安特性，具体实现了 TiO2忆阻器伏安特性。本发明利用集成运算电路实现忆阻器特性中的相应运算，其中，集成运算放大器主要用以实现电压跟随、电压反相放大和电流的积分运算，模拟乘法器用以实现电流积分与电流的乘积。
图1是本发明的电路结构框图。图2是本发明忆阻器等效模拟电路原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。本发明的理论出发点是TiO2忆阻器伏安特性的一般表达式:
权利要求
1.一种忆阻器等效模拟电路，其特征是包括电阻网络、集成运算放大器Ul和乘法器U2,电阻网络的两端分别连接输入端(A、B)，电阻网络与集成运算放大器Ul相连，集成运算放大器Ul用于实现电压跟随、反向放大和积分运算；集成运算放大器Ul与乘法器U2相连，乘法器U2与电阻网络相连，乘法器U2用于实现信号的相乘。
2.根据权利要求1所述的忆阻器等效模拟电路，其特征在于:所述的电阻网络包括电阻R1、电阻R7，电阻Rl与电阻R7相连，电阻R1、电阻R7的另一端分别连接所述的输入端(A、B)。
3.根据权利要求2所述的忆阻器等效模拟电路，其特征在于:所述的集成运算放大器Ul采用LM324 ;集成运算放大器Ul的第3引脚通过电阻Rl接地。
4.根据权利要求3所述的忆阻器等效模拟电路，其特征在于:所述集成运算放大器Ul的第I引脚与第2引脚短接，第4引脚接电源VCC，第11引脚接电源VEE ;所述集成运算放大器Ul的第I引脚通过电阻R2与第6引脚相连，第5引脚接地，第6引脚通过电阻R3接第7引脚，第7引脚通过电阻R6接第9引脚；第8引脚通过电容Cl与第9引脚相连；第10引脚接地；第12、13、14引脚悬空。
5.根据权利要求4所述的忆阻器等效模拟电路，其特征在于:所述的乘法器U2采用AD633JN ;所述乘法器U2的Xl引脚接集成运算放大器Ul的第8引脚，Yl引脚与集成运算放大器Ul的第7引脚相连，X2引脚和Y2引脚接地，VS+引脚接电源VCC，VS-引脚接电源VEE, Z引脚接地，W引脚 通过电阻R7接地。
全文摘要
本发明公开了一种忆阻器等效模拟电路，包括电阻网络、集成运算放大器U1和乘法器U2，电阻网络的两端分别连接输入端(A、B)，电阻网络与集成运算放大器U1相连，集成运算放大器U1用于实现电压跟随、反向放大和积分运算；集成运算放大器U1与乘法器U2相连，乘法器U2与电阻网络相连，乘法器U2用于实现信号的相乘。本发明提供了一种TiO2忆阻器等效模拟电路，用以模拟忆阻器的伏安特性，替代实际忆阻器进行实验和应用及研究。
文档编号H03K19/00GK103219983SQ201310132250
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月16日 优先权日2013年4月16日
发明者王光义, 贺洁玲, 苏平 申请人:杭州电子科技大学