一种基于忆阻器的神经元电路的制作方法

文档序号:12597490阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于忆阻器的神经元电路,其特征在于,包括:n个突触电路,神经元激活函数电路和突触权重控制电路,每个突触电路具有一个输入端、一个反馈端和一个输出端,突触电路的输入端用于接收输入电压,突触电路的反馈端连接至所述突触权重控制电路的输出端;所述神经元激活函数电路具有n个输入端和一个输出端,分别与所述突触电路的输出端一一对应连接,所述神经元激活函数电路的输出端作为神经元电路的输出端,所述突触权重控制电路的输入端连接至所述神经元激活函数电路的输出端;

所述突触电路用于将输入信号和突触权重做乘积后输出,所述神经元激活函数电路用于将n个乘积信号相加后再根据激活函数的关系得到神经元输出;所述突触权重控制电路用于根据神经元的输出反馈产生控制信号,并调整所述突触权重。

2.如权利要求1所述的神经元电路,其特征在于,n个突触电路的结构相同,每个所述突触电路包括:第一MOS管T1、第二MOS管T2、第三MOS管T3、第四MOS管T4、反相器M1、电阻R1、运算放大器A1和忆阻器Rm1

所述反相器M1的输入端用于接收控制信号VC1,所述第一MOS管T1的控制端连接至所述反相器M1的输出端,所述第一MOS管T1的一端用于接收输入电压,所述第一MOS管T1的另一端连接至所述忆阻器Rm1的正极;

所述第二MOS管T2的一端连接至所述第一MOS管T1的一端,所述第二MOS管T2的另一端连接至所述忆阻器Rm1的负极,所述第二MOS管T2的控制端连接至所述反相器M1的输入端;

所述第三MOS管T3的控制端连接至所述反相器M1的输入端,所述第三MOS管T3的一端连接至所述忆阻器Rm1的负极,所述第三MOS管T3的另一端连接至所述运算放大器A1的同相输入端;

所述第四MOS管T4的一端连接至所述忆阻器Rm1的正极,所述第四MOS管T4的另一端连接至所述运算放大器A1的同相输入端,所述第四MOS管T4的控制端连接至所述反相器M1的输出端;

所述电阻R1的一端连接至所述运算放大器A1的同相输入端,所述电阻R1的另一端接地;

所述运算放大器A1的反相输入端连接至其输出端,所述运算放大器A1的输出端作为所述突触电路的输出端。

3.如权利要求1或2所述的神经元电路,其特征在于,所述神经元激活函数电路包括:电阻R7、电阻R8、运算放大器A4和电压求和电路;

所述电压求和电路具有n个输入端和一个输出端,所述电压求和电路的n个输入端分别作为所述神经元激活函数电路的n个输入端,所述电压求和电路的输出端连接至所述运算放大器A4的同相输入端,所述电阻R7和所述电阻R8依次串联连接在地与所述运算放大器A4的输出端之间,且所述电阻R7和所述电阻R8的串联连接端与所述运算放大器A4的反相输入端连接,所述运算放大器A4的输出端作为所述神经元激活函数电路的输出端。

4.如权利要求3所述的神经元电路,其特征在于,所述电压求和电路包括:电阻R9和n个第一电阻;

n个第一电阻的一端作为所述电压求和电路的n个输入端,n个第一电阻的另一端均连接在一起,并作为所述电压求和电路的输出端;

所述电阻R9的一端连接至n个第一电阻的另一端,所述电阻R9的另一端接地。

5.如权利要求1-4任一项所述的神经元电路,其特征在于,所述突触权重控制电路包括:微控制器,所述微控制器的输入端作为所述突触权重控制电路的输入端,所述微控制器的输出端作为所述突触权重控制电路的输出端。

6.如权利要求5所述的神经元电路,其特征在于,工作时,将n个输入信号的电压与对应的突触权重做乘积后求和,激活函数将求和得到的结果进行变换作为神经元的输出。神经元的输出反馈到突触权重控制电路,以此产生控制信号来改变突触权重。

7.如权利要求1-6任一项所述的神经元电路,其特征在于,在突触权重控制电路的微控制器中,通过加载神经网络算法来调整突触权重,实现实现相应的功能。

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