[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有聯(lián)想記憶功能的憶阻仿生電路

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310089752.9
• 申請(qǐng)日: 2023-01-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115985367A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林彌;徐超;饒歷;張貴鵬;周張志;王煜博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G11C13/00
• 分類(lèi)號(hào): G11C13/00;G11C16/04;G06F30/367
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種具有聯(lián)想記憶功能的憶阻仿生電路，包括第一憶阻器M1、第二憶阻器M2、第一PMOS晶體管T1、第二PMOS晶體管T2、第一NMOS晶體管T3、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一壓控開(kāi)關(guān)S1、第一與非門(mén)NAND、第一運(yùn)算放大器OP1、第一比較器COMP1，模擬食物信號(hào)輸入端Vfood、模擬鈴聲信號(hào)輸入端Vring、第一定值電壓V1、第二定值電壓V2、第一比較電壓Vsubgt;th/subgt;。該電路通過(guò)模擬食物信號(hào)輸入端Vsubgt;food/subgt;和模擬鈴聲信號(hào)輸入端Vsubgt;ring/subgt;控制第一PMOS晶體管T1、第二PMOS晶體管T2和第一NMOS晶體管T3的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，來(lái)調(diào)節(jié)第一憶阻器M1和第二憶阻器M2的憶阻值，從而改變輸出電壓的值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有聯(lián)想記憶功能的憶阻仿生電路，涉及一種憶阻聯(lián)想記憶仿生電路，具體涉及一種用憶阻器搭建的具有巴普洛夫聯(lián)想記憶規(guī)則的仿生電路，屬于電路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，絕大部分的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算都是基于軟件進(jìn)行分析和處理數(shù)據(jù)，需要大量的算力進(jìn)行支撐。利用硬件構(gòu)建人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其并行處理數(shù)據(jù)的方式與生物大腦處理數(shù)據(jù)的方式可以兼容，運(yùn)行時(shí)間也將極大的減少，大大地提高了工作速度。現(xiàn)有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的突觸模塊硬件電路實(shí)現(xiàn)主要由晶體管構(gòu)成，其所需的晶體管多且實(shí)現(xiàn)的人工突觸密度不大，功耗較高，與生物突觸的高密度、低功耗不相符，極大地限制了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。而兩端納米器件憶阻器具有高密度性、阻值可控性、低功耗以及可以CMOS兼容等優(yōu)點(diǎn)，使其成為了制作成人工突觸的首選器件。本發(fā)明使用憶阻器等器件搭建了一種具有巴普洛夫記憶規(guī)則的憶阻仿生電路，可以模擬實(shí)現(xiàn)生物的學(xué)習(xí)、記憶以及遺忘功能，同時(shí)還具有增強(qiáng)記憶的特點(diǎn)。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能完善，對(duì)憶阻電路研究具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有研究的不足，本發(fā)明提供了一種具有聯(lián)想記憶功能的憶阻仿生電路。

一種具有聯(lián)想記憶功能的憶阻仿生電路，包括：第一憶阻器M1、第二憶阻器M2、第一PMOS晶體管T1、第二PMOS晶體管T2、第一NMOS晶體管T3、第一電阻R₁、第二電阻R₂、第三電阻R₃、第一壓控開(kāi)關(guān)S1、第一與非門(mén)NAND、第一運(yùn)算放大器OP1、第一比較器COMP1、模擬食物信號(hào)輸入端V_food、模擬鈴聲信號(hào)輸入端V_ring、第一定值電壓V₁、第二定值電壓V₂、第一比較電壓V_th，

所述第一憶阻器M1的正端連接第一PMOS晶體管T1和第一NMOS晶體管T3的漏極，M1的負(fù)端連接第一壓控開(kāi)關(guān)S1的輸出端；第二憶阻器M2的正端連接第二PMOS晶體管T2的漏極，負(fù)端連接第一PMOS晶體管T1的源極和第三電阻R₃的一端；

所述第一PMOS晶體管T1、第二PMOS晶體管T2、第一NMOS晶體管T3的柵極以及第一壓控開(kāi)關(guān)S1的控制端都接在第一與非門(mén)NAND的輸出端；第二PMOS晶體管T2的源端接第一定值電壓V1；第一NMOS晶體管T3的源極連接第一運(yùn)算放大器OP1的反向輸入端；

所述第一與非門(mén)NAND的輸入端分別接模擬食物信號(hào)輸入端V_food和模擬鈴聲信號(hào)輸入端V_ring；

所述第一壓控開(kāi)關(guān)S1的兩個(gè)輸入端分別接第二定值電壓V₂和地；當(dāng)控制信號(hào)為高電平時(shí)，壓控開(kāi)關(guān)的輸出接第二定值電壓V₂，當(dāng)控制信號(hào)為低電平時(shí)，壓控開(kāi)關(guān)的輸出接地。

所述第一電阻R₁的一端接模擬食物信號(hào)輸入端V_food，另一端接第一運(yùn)算放大器OP1的反向輸入端；第二電阻R₂的一端接第一運(yùn)算放大器OP1的反向輸入端，另一端接第一運(yùn)算放大器OP1的輸出端；第三電阻R₃的另一端接地；