[發明專利]一種憶阻器等效電路及其構建方法

有效

• 申請號: 201310254396.8
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103294872A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 劉國華;王光義
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種憶阻器等效電路，包括電壓跟隨器、反相電路、積分電路、箝位電路、指數電路、乘法器和鏡像電流源；

其特征在于：所述的電壓跟隨器輸入端與憶阻器正端、鏡像電流源的鏡像端連接，電壓跟隨器輸出端與反向電路輸入端、乘法器的一個輸入端連接，反向電路輸出端與積分電路輸入端連接，積分電路輸出端與箝位電路輸入端連接，箝位電路輸出端連接指數電路輸入端，指數電路輸出端與乘法器另一個輸入端連接，乘法器輸出端與鏡像電流源的輸入端相連，鏡像電流源的輸出端與憶阻器的負端連接；

所述的鏡像電流源包括第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第一電流反饋運算放大器U1和第二電流反饋運算放大器U2；第一電流反饋運算放大器U1和第二電流反饋運算放大器U2型號為AD844；

所述的第一電阻R1的一端與第一電流反饋運算放大器U1的3腳連接并作為鏡像電流源的輸入端S2，另一端與第二電流反饋運算放大器U2的2腳連接；第二電阻R2的一端與第一電流反饋運算放大器U1的2腳連接，另一端與第二電流反饋運算放大器U2的3腳連接并接地；第三電阻R3的一端與第一電流反饋運算放大器U1的6腳連接，另一端接地；第四電阻R4的一端與第一電流反饋運算放大器U1的5腳連接，另一端作為鏡像電流源的鏡像端S1；第一電流反饋運算放大器U1的7腳接+15V直流電源，4腳接-15V直流電源，其余引腳架空；第六電阻R6的一端與第二電流反饋運算放大器U2的6腳連接，另一端接地；第五電阻R5的一端與第二電流反饋運算放大器U2的5腳連接，另一端作為鏡像電流源的輸出端S3；第二電流反饋運算放大器U2的7腳接+15V直流電源，4腳接-15V直流電源，其余引腳架空。

2.一種憶阻器等效電路的構建方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

（1）分析憶阻器的參方程，把憶阻器內部摻雜邊界坐標用節點電壓表示，再把邊界坐標電壓代入憶阻器的V-I特性方程，求出帶參變量的憶阻器V-I關系方程，所述的參變量為邊界坐標電壓；

（2）根據憶阻器的參變量方程?，用反向電路和積分電路輸出參變量電壓，然后再用箝位電路將參變量電壓箝位在0和1V之間；為憶阻器摻雜區域的歸一化初始厚度，為離子的平均遷移率，D為半導體薄膜厚度，是憶阻器輸入電壓，t為憶阻器通過電流的時間；

（3）由公式計算指數函數的系數k，根據磁控憶阻器的V-I特性公式，用指數電路和乘法器電路實現憶阻器的V-I關系；R_OFF為憶阻器的最大電阻，R_ON為憶阻器的最小電阻，為憶阻器的電流，為憶阻器的外加電壓；

（4）乘法器輸出電流i(t)通過鏡像電流源形成憶阻器電流，憶阻器輸入端的電壓跟隨器通過運算放大器實現，其輸入電流為0，以保證流過憶阻器正端子的電流全部流向鏡像電流源的鏡像端，使乘法器輸出電流與憶阻器電流相等。