[發明專利]一種三端可控型憶阻器模擬電路

有效

• 申請號: 202110263913.2
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113054986B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 林彌;李路平;羅文瑤;王旭亮;陳俊杰;韓琪
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H03K19/00
• 分類號: H03K19/00
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強

1.一種三端可控型憶阻器模擬電路，其特征在于，包括正向滯回控制模塊U₁，反向滯回控制模塊U₂，非易失控制模塊U₃，電壓比例控制模塊U₄，電流轉換模塊U₅，正向滯回控制模U₁塊和反向滯回控制模塊U₂相連，用于實現憶阻器的雙向滯回特性曲線；非易失控制模塊U₃與電壓比例控制模塊U₄相連，電壓比例控制模塊U₄輸出端與電流轉換模塊U₅相連；其中，非易失控制模塊U₃進一步分為積分電路U_3-1和阻值轉換電路U_3-2，用于實現非易失特性及阻值轉換特性；電壓比例控制模塊U₄用于產生與憶阻器電流成正比的電壓；電流轉換模塊U₅分別與電壓比例控制模塊U₄、正向滯回控制模塊U₁和反向滯回控制模塊U₂相連，用于將電壓比例控制模塊U₄輸出的電壓轉變為電流以此保證憶阻器AB兩端具有相同的電流；

所述正向滯回控制模塊U₁包括第一二極管D₁，第一晶體管Q₁、第二晶體管Q₂，第一電阻R₁、第七電阻R₇、第八電阻R₈、第九電阻R₉、第十電阻R₁₀；第一二極管D₁的正端接入輸入信號并與第二二極管D₂的負端和電流轉換模塊U₅的運算放大器U_5-1的第5引腳相連，第一二極管D₁的負端連接第一電阻R₁的一端；第一電阻R₁的另一端連接第七電阻R₇的一端和第九電阻R₉的一端；第九電阻R₉的另一端連接第十電阻R₁₀的一端和第一晶體管Q₁的基極；第八電阻R₈一端連接第一晶體管Q₁的集電極和第二晶體管Q₂的基極，第八電阻R₈的另一端連接第一直流電壓源V_ctr的正端，第一直流電壓源V_ctr的負端接地，V_ctr作為三端可控型憶阻器的閾值/阻態控制端；第七電阻R₇的另一端連接第二晶體管Q₂的集電極；

所述反向滯回控制模塊U₂包括第二二極管D₂，第三晶體管Q₃、第四晶體管Q₄，第二電阻R₂、第三電阻R₃、第四電阻R₄、第五電阻R₅和第六電阻R₆，第二直流電壓源V₂；第二二極管D₂的正端連接第二電阻R₂的一端，第二二極管D₂的負端與第一二極管D₁的正極相連；第二電阻R₂的另一端連接第三電阻R₃和第五電阻R₅的一端；第三電阻R₃的另一端連接第六電阻R₆和第三晶體管Q₃的基極；第四電阻R₄一端連接第三晶體管Q₃的集電極和第四晶體管Q₄的基極，第四電阻R₄的另一端連接第二直流電壓源V₂的正端，第二直流電壓源V₂負端接地；第五電阻R₅的另一端連接第四晶體管Q₄的集電極；第十電阻R₁₀的另一端、第六電阻R₆的另一端和第一晶體管Q₁的發射極、第二晶體管Q₂的發射極、第三晶體管Q₃的發射極、第四晶體管Q₄的發射極與第十一電阻R₁₁的一端和電壓比例控制模塊U₄的乘法器第1引腳相連；

所述非易失控制模塊U₃采用TL084為主要器件：其中積分電路U_3-1中包含第十一電阻R₁₁、第十二電阻R₁₂和第一電容C₁；阻值轉換電路U_3-2中包含電阻第十三電阻R₁₃、第十四電阻R₁₄、第十五電阻R₁₅、第十六電阻R₁₆、第十七電阻R₁₇、第十八電阻R₁₈、第十九電阻R₁₉，第三直流電壓源V_S；TL084的第4引腳接+15V、第11引腳接-15V作為芯片的驅動電壓，第3引腳接地，第2引腳分別與第十一電阻R₁₁的另一端、第十二電阻R₁₂的一端和第一電容C₁的一端相連，第1引腳分別與第一電容C₁的另一端、第十二電阻R₁₂的另一端相連，第5引腳分別與第十三電阻R₁₃的一端和第十四電阻R₁₄的一端相連，第6引腳直接與第1引腳相連，第7引腳分別與第十四電阻R₁₄的另一端和第十七電阻R₁₇的一端相連，第8引腳與電壓比例控制模塊U₄的乘法器第3引腳和第十六電阻R₁₆的一端相連，第十三電阻R₁₃的另一端接地，第9引腳分別與第十六電阻R₁₆的另一端、第十五電阻R₁₅的一端相連，第10引腳分別與第十七電阻R₁₇的另一端、第十八電阻R₁₈的一端、第十九電阻R₁₉的一端相連，第十八電阻R₁₈的另一端接第三直流電壓源V_S的正端，第三直流電壓源V_S負端接地，第十九電阻R₁₉的另一端直接接地，第十五電阻R₁₅的另一端直接接地；

所述的電壓比例控制模塊U₄采用型號為AD633AN的乘法器為主要器件：其中，還包括第二十電阻R₂₀、第二十一電阻R₂₁；乘法器AD633AN的第8引腳接+15V、第5引腳接-15V作為芯片的驅動電壓，第2引腳、第4引腳接地，第7引腳與第二十電阻R₂₀的一端相連，第6引腳分別與第二十電阻R₂₀的另一端、第二十一電阻R₂₁的一端相連，第二十一電阻R₂₁的另一端接地；

所述電流轉換模塊U₅包括兩個型號為AD844的運算放大器U_5-1、U_5-2，U_5-1、U_5-2的第7引腳接+15V、第4引腳接-15V作為芯片的驅動電壓；U_5-1的第2引腳和U_5-2的第2引腳相連，U_5-1的第3引腳與電壓比例控制電路U₄的第二十電阻R₂₀的另一端、第二十一電阻R₂₁的一端、乘法器AD633AN的第6引腳相連，U_5-1的第3引腳接地；U_5-1的第5引腳接輸入信號作為三端可控型憶阻器的輸入端，U_5-2的第5引腳直接接地作為三端可控型憶阻器的輸出端。