一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路。該等效電路，包括光耦、模數(shù)轉換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3，光耦中的光電池兩端I和J分別連接到電壓的輸入端A和B，端口A與模數(shù)轉換器U1的輸入端C相連，模數(shù)轉換器U1的輸出端D與可編程器件U2相連；可編程器件U2與數(shù)模轉換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉換器U3輸出端F連接到光耦中的LED正向輸入端G，模數(shù)轉換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3實現(xiàn)對光電池兩端電壓的積分，所得積分電壓通過光耦實現(xiàn)對光電池的阻值控制，使其呈現(xiàn)出憶阻器的特性。該等效電路能很好地模擬憶阻器的伏安特性，滿足代替憶阻器進行特性及應用的研究。
【專利說明】—種基于光耦的憶阻器可編程等效電路
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電路設計和憶阻器領域，涉及一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路。
【背景技術】
[0002]憶阻器(Memristor)是一種有記憶功能的非線性電阻。1971年，蔡少棠首次提出了憶阻器的概念，論證了其存在的科學依據(jù)并稱其是繼電阻、電容和電感之后的第四種基本電路元件。2008年，HP實驗室公布了對憶阻器的物理實現(xiàn)，更進一步堅固了憶阻器作為第四代電路元件的地位。憶阻器研究在神經(jīng)網(wǎng)絡、混沌電路等方面取得了很多成果，但直到今天，由于受限于納米工藝實現(xiàn)困難以及制備成本高等因素，憶阻器尚不能走出實驗室。因此，設計一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路來替代實際憶阻器進行特性及應用的研究具有重要意義。
[0003]目前，雖然有許多模擬的憶阻器等效電路，但其中涉及積分器的設計，在具體實現(xiàn)中由于設計問題和電容、運放等模擬器件并非理想器件，存在放電、漏電等問題，不能反映真實的積分值，不能準確模擬憶阻器的電路特性。因此，設計一種憶阻器有源數(shù)字等效電具有十分重要的意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對模擬憶阻器等效電路存在的不足，本發(fā)明提供了一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路，用以模擬憶阻器的伏安特性，代替憶阻器進行特性及應用研究。
[0005]本發(fā)明所采取的技術方案如下:一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路，包括光耦、模數(shù)轉換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3，光耦中的光電池兩端I和J分別連接到電壓U的輸入端A和B，即光電池I端連接到電壓U的輸入端A，光電池J端連接到電圧u的輸入端B ;端口 A與模數(shù)轉換器Ul的輸入端C相連,模數(shù)轉換器Ul的輸出端D與可編程器件U2相連；可編程器件與數(shù)模轉換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉換器U3輸出端F連接到光耦中的LED正向輸入端G，LED輸出端接地。
[0006]模數(shù)轉換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3實現(xiàn)對光電池兩端電壓υ的積分，所得積分電壓通過光耦實現(xiàn)對光電池的阻值控制，使其呈現(xiàn)出憶阻器的特性；
設AB兩端上的電壓為:
Ui = kxsm at ,
則經(jīng)過模數(shù)轉換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3采樣處理后，輸出的信號為:
【權利要求】
1.一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路，包括光耦、模數(shù)轉換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3，其特征在于，光耦中的光電池兩端I和J分別連接到電壓的輸入端A和B，即光電池I端連接到電圧的輸入端A，光電池J端連接到電圧—的輸入端B ;端口 A與模數(shù)轉換器Ul的輸入端C相連，模數(shù)轉換器Ul的輸出端D與可編程器件U2相連；可編程器件U2與數(shù)模轉換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉換器U3輸出端F連接到光耦中的LED正向輸入端G，LED輸出端H接地； 模數(shù)轉換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3實現(xiàn)對光電池兩端電壓υ的積分，所得積分電壓通過光耦實現(xiàn)對光電池的阻值控制，使其呈現(xiàn)出憶阻器的特性； 設AB兩端上的電壓為:
Ui =K1Sin at， 則經(jīng)過模數(shù)轉換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉換器U3采樣處理后，輸出的信號為:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路，其特征在于，所述光耦的電導特性為: W=f(V) 則線性光耦的電導最終表示為:
【文檔編號】G01R31/00GK103995200SQ201410221141
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】劉海軍, 徐暉, 刁節(jié)濤, 王偉, 孫兆林, 于紅旗, 李楠, 王璽, 李智煒 申請人:中國人民解放軍國防科學技術大學
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