[發明專利]基于憶容器的回轉憶感器電路

有效

• 申請號: 201810554893.2
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108763789B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 王光義;吳健;董玉姣
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367;G06F30/373
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明公開了一種基于憶容器的回轉憶感器電路。電路由兩個集成運放、電阻和一個憶容器構成。其中集成運放以及電阻構成了電感回轉器，回轉器起到將容性負載轉換為感性負載的功能，當從該電路輸入端看去時，電路呈現電感特性。本發明電路結構簡單，僅僅包括回轉電路以及憶容器兩部分，憶感值繼承了憶容值變化的特點，同樣具有記憶功能，且記憶功能會隨著信號頻率的變化而變化，完全符合記憶器件的特性。

技術領域

本發明屬于電路設計技術領域，涉及一種憶感器等效電路，滿足憶感器電流與磁通間緊致滯回曲線特性。

背景技術

蔡少棠1971根據變量間的數理關系，提出了憶阻器的存在，用來表示電荷q和磁通之間的關系。2008年，惠普實驗室在研究二氧化鈦薄膜時發現了憶阻器的存在。2009年蔡少棠等人在憶阻器的基礎上推廣了記憶器件的定義，提出了憶容器和憶感器的概念。和憶阻器相似，憶感器也是一種表征磁通與電流之間關系新型無源電子元件，其當前狀態依賴于其系統的過去狀態，且其狀態在斷電之后可以進行保持，其基本特性就是磁通與電流的關系相圖為“8”字形的緊致滯回曲線。記憶器件被大量應用于數字邏輯電路、人工神經網絡、混沌電路等方面的研究中，然而實際研究中還不能使用真實的記憶器件，所以記憶器件的仿真電路搭建對于相關研究至關重要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明利用回轉電路將容性負載回轉成感性負載的特性，在回轉電路的負載端接入憶容器，實現了憶容器到憶感器之間的轉化，從而搭建出基于憶容器回轉憶感器電路。

本發明設計了一種基于憶容器的回轉憶感器等效電路。電路包含兩個集成運放、若干電阻以及一個憶容器等效模型。其中集成運放以及電阻構成了電感回轉器，回轉器起到將容性負載轉換為感性負載的功能，當從該電路輸入端看去時，電路呈現電感特性。其中回轉器具體電路連接關系如下：

回轉器電路采用兩級運算放大器，其中一級運算放大器的正向輸入端分別連接第一電阻的一端、第二電阻的一端和第三電阻的一端，第一電阻的另一端接一級運算放大器的輸出端，第二電阻的另一端接地，第三電阻的另一端為回轉憶感器電路的一個信號端，回轉憶感器電路的另一個信號端接地；一級運算放大器的負向輸入端通過第四電阻與一級運算放大器的輸出端連接，同時一級運算放大器的負向輸入端與第五電阻的一端連接，第五電阻的另一端分別連接二級運算放大器的正向輸入端、第六電阻的一端和憶容器的一端，第六電阻的另一端接二級運算放大器的輸出端，二級運算放大器的輸出端還通過第七電阻與二級運算放大器的負向輸入端連接，二級運算放大器的負向輸入端還與第八電阻的一端連接，第八電阻的另一端、憶容器的另一端接地，所述的第一電阻、第四電阻、第六電阻、第七電阻的阻值均為51歐姆，第二電阻、第五電阻、第八電阻的阻值均為1000歐姆，第三電阻的阻值為2000歐姆。

憶容器模型作為回轉器的負載，使用的憶容器模型為壓控型憶容器，其數學模型為：

本發明使用的憶容器數學模型為：

即憶容：

綜合回轉器電路特性以及負載憶容器憶容值，經計算得此回轉憶感器電路的等效憶感值為：

L_M＝R²C_M