[發(fā)明專利]一種對(duì)數(shù)型荷控憶容器等效電路模型

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811610140.5
• 申請(qǐng)日: 2018-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN109684747B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王光義;王亞波;王曉煒;董玉姣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/367
• 分類號(hào): G06F30/367;G06F30/373
• 代理公司: 浙江千克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種對(duì)數(shù)型荷控憶容器等效電路模型，用以模擬憶容器的電壓-電荷特性，其特征在于：基于以下的對(duì)數(shù)型荷控憶容器的數(shù)學(xué)模型而設(shè)計(jì)：

u(t)＝kln(α+βσ(t))q(t)

u(t)和q(t)為憶容器的電壓與電荷，其中k、α、β、為常量，該電路模型包括集成運(yùn)算放大器U1、U2和乘法器U3；

其中集成運(yùn)算放大器U1的第1、2、3引腳對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器與第一電阻R1、第二電阻R2以及第一電容C1構(gòu)成第一積分電路，用來獲得憶容器的電荷量，輸入的電流i(t)通過第一電阻R1輸入到集成運(yùn)算放大器U1的第2引腳，集成運(yùn)算放大器U1引腳的電荷量為q₁(t)：

集成運(yùn)算放大器U1的第8、9、10引腳與外圍第三電阻R3、第四電阻R4、第二電容C2構(gòu)成第二積分運(yùn)算電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)集成運(yùn)算放大器U1輸出的負(fù)電荷再次積分，從而可以得到中間變量σ(t)：

集成運(yùn)算放大器U1的第12、13、14引腳與第五電阻R5、第十電阻R10、第六電阻R6、恒壓源DC構(gòu)成加法運(yùn)算電路，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的疊加，從而可得v_o3：

其中：v_cc表示電源電壓

集成運(yùn)算放大器U1的第5、6、7引腳，與外圍第七電阻R7，二極管1N5617構(gòu)成對(duì)數(shù)運(yùn)算放大器，用于實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)-(α+βσ(t))進(jìn)行對(duì)數(shù)運(yùn)算，從而得到對(duì)數(shù)運(yùn)算表達(dá)式，則從集成運(yùn)算放大器U1的第7引腳得到輸出信號(hào)v_o4：

其中V_T為常數(shù)，I_s表示二極管反向飽和電流；

集成運(yùn)算放大器U2的第8、9、10引腳對(duì)應(yīng)的運(yùn)算放大器，與外圍第八電阻R8，第九電阻R9構(gòu)成反相比例運(yùn)算放大器，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電荷信號(hào)的反相運(yùn)算，最終輸出電荷q(t)：

乘法器U3的第1、3引腳分別與集成運(yùn)算放大器U1的第1引腳，第7引腳相連，第2、4、6引腳接地，第5引腳接VCC，第8引腳接VEE，其中第七引腳為輸出端，其輸出的信號(hào)為最終需要輸出的電壓信號(hào)u(t)：

所述的集成運(yùn)算放大器U1、U2采用LF347BF；乘法器U3采用AD633JN。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模型，其特征在于：當(dāng)α＝0.2，β＝4，k＝1.5能夠很好的反應(yīng)電壓與電荷之間緊致滯回曲線特性。