CN103026414B - 由铁电电容器控制的可变阻抗电路 - Google Patents

Abstract

在此披露了一种包括铁电电容器、可变阻抗元件和导电负载的存储器单元。特征在于第一和第二极化状态的该铁电电容器在控制端子和第一开关端子之间连接。该可变阻抗元件在该第一和第二开关端子之间具有由在控制端子上的信号确定的阻抗。该导电负载在第一电力端子和该第一开关端子之间连接。该第二开关端子连接到第二电力端子。在该第一和第二电力端子之间施加电位差时，在该第一开关端子上的电位以由该铁电电容器的极化的状态确定的方式变化。

Description

由铁电电容器控制的可变阻抗电路

发明背景

存在其中在电力不总是可用于将存储器编程或维持存储器的环境中需要小数目位的非易失性存储器的数个应用。考虑监控一条线路并如果事件在该线路发生则记录该事件发生的存储器。电力仅在事件发生的时间期间可用。即，唯一电力是在事件信号中的电力。另外，在信号中的电力会是非常小的。在原理上，存储器可以配备有其自己的电源例如电池，以便向该存储器供电并将电路维持在监控状态。然而，这种安排需要改变电池并显著提高了存储器的成本。

理想地，存储器应能在延长时期监控该线路，并在不使用独立电源的情况下记录在该线路上的事件。在一些随后时间电力施加到存储器时，该存储器应采取反映在没有向存储器供电的时期期间事件是否已发生的状态。

发明概述

本发明是一种存储器单元，包括特征在于第一和第二极化状态的一个铁电电容器；一个可变阻抗元件，该可变阻抗元件在第一和第二开关端子之间具有由在控制端子上的信号确定的阻抗；以及一个导电负载，该导电负载在第一电力端子和该第一开关端子之间连接。该铁电电容器在该控制端子和该第一开关端子之间连接，并且该第二开关端子连接到第二电力端子。在该第一和第二电力端子之间施加电位差时，在该第一开关端子上的电位以由该铁电电容器的极化的状态确定的方式变化。

在本发明的一个方面中，响应于在该第一和第二电力端子之间正在施加的电位差，该极化状态从该第一状态切换到该第二状态。该存储器单元包括一个反馈电路，如果该极化状态响应于该已施加电位差从该第一状态切换到该第二状态，则该反馈电路将该极化状态复位到该第一极化状态。该反馈电路包括一个反馈元件，当该电位差施加在该第一和第二电力端子之间时，该反馈元件测量在该第一开关端子和该第一电力端子之间的起动电位。该反馈电路基于该起动电位将该极化状态设定成该第一极化状态。

附图简要说明

图1是根据本发明的一个实施方案的自主存储器电路的示意图。

图2是根据本发明的一个编码器的另一个实施方案的示意图。

图3展示了具有基极电阻43的NPN晶体管46作为开关。

图4是利用了铁电FET51作为开关元件的自主存储器电路的示意图。

图5A和5B展示了自主存储器电路系统。

图6是利用了基于本发明的一个方面的反馈路径的非易失性锁存器的框图。

图7展示了当根据一个实施方案的存储器电路加电时，在电源轨上和在图3中所示出的节点49’上的电位。

图8是根据本发明的非易失性锁存器的一个实施方案的示意图。

图9展示了根据本发明的锁存器的另一实施方案。

图10展示了根据本发明的锁存器的另一实施方案。

图11展示了根据本发明的另一实施方案的单极锁存器。

图12展示了根据本发明的锁存器的另一实施方案。

图13展示了可以在图12中所示出的实施方案中利用的铁电继电器的一个实施方案。

本发明优选实施方案的详细描述

可以参见图1更容易理解本发明提供其优点的方式，该图是根据本发明的一个实施方案的自主存储器电路的示意图。自主存储器电路20包括铁电电容器21和具有电流致动控制输入端25的开关23。导电负载22在电源轨和开关23之间连接。

铁电电容器21具有可以通过跨铁电电容器21施加电压来切换的剩余极化强度。即，在缺少跨电容器的电压的情况下，该电容器的电介质被电气地极化。该电介质具有对应于正在向上或向下极化的电介质的两个状态。如果电压跨铁电电容器施加，则在该铁电电容器中产生了电场。如果场方向与剩余极化强度的方向相同，则小电流在连接铁电电容器的两块极板的电路中流动。另一方面，如果已施加电场在与剩余极化强度相反的方向上，则剩余极化强度将改变方向以便符合新的场方向，并且大电流将在外部电路中流动。可以通过调整铁电电容器的组成、面积和厚度来调整电流和电流在其流动的电压的量值。

当电流进入控制输入端25时，开关23从高阻抗状态改变成低阻抗状态。在电路20中，假设输入线到开关23的电位独立于开关的状态保持在接地或接近接地。为简化以下讨论，将假设电源轨是正极的，并且当跨铁电电容器21的极板施加正轨电位时设定“向上”剩余极化强度状态。然而，可以利用其中输入端指代电力并且输出端指代接地的其他实施方案。

第一，假设铁电电容器21以向上状态极化。当电力接通时，开关23初始地在关断状态中；因此，在节点26的电位将提高到V。因此，施加到铁电电容器21的场将也在向上方向上，并且铁电电容器21将不倒转状态。因此，极小电流将流入开关23的输入端，开关23将保持断开，并且自主存储器电路20的输出端将迅速达到V的电位。

接下来，假设铁电电容器21以向下状态极化。当电力接通时，跨铁电电容器21的已施加电场将与铁电电容器21的剩余极化强度的方向相反，并且铁电电容器21将倒转状态以便匹配已施加电场。在此情况下，大电流将流入开关23的控制输入端，并且开关23将进入导电状态。节点26将降至小于V的中间状态。具体电位将取决于开关的详情。该中间状态将保持直到铁电电容器21结束切换到其向上状态。在这点上将不再有电荷流出铁电电容器21，并且开关23将再次进入非导电状态。因此，在节点26上的电位将回增到V。

因此，在电力接通之后，自主存储器电路20将在铁电电容器21切换状态所需要的时期具有取决于铁电电容器21的极化状态的暂时输出。如果当电力接通并且不切换时铁电电容器21向上，则输出端将几乎立即达到高。如果当电力接通并且切换时铁电电容器21向下，则输出端将在暂时时期达到中间状态并然后将达到高。在该暂时时期之后，输出端将一直为高，并且铁电电容器21将在向上极化状态。

现在参见图2，该图是根据本发明的自主存储器电路的另一实施方案的示意图。因为开关33在电压信号上而不是在电流信号上切换，并且已添加电容器34以便提供电荷到电流转换，所以自主存储器电路30不同于自主存储器电路20。如果当施加电力时铁电电容器21在向上状态，则因为极少电流由电容器34接收，因此铁电电容器21将保持在向上状态，并且开关33将不变得导电。

如果当施加电力时铁电电容器21在向下状态，则铁电电容器21将开始随着电力增加倒转其极化。极化的改变导致在电容器34上释放并存储的电荷，由此将在输入端的电位上升到开关33。如果正确挑选电容器34，则在线路25上电位的提高将足以导致开关33导电，由此降低在节点26上的电位。只要铁电电容器21正在改变状态，则节点26将保持在接地和V之间的中间电位。一旦铁电电容器21完全改变状态，则将没有额外电荷在电容器34上存储。在电容器34上的电荷然后将以由在开关33中的漏泄电流确定的速率漏泄。在这点上，开关33将再次变得非导电，并且节点26将升高到V。因此，自主存储器电路30以类似于以上讨论的自主存储器电路20的方式表现。即，在加电期间，可以监控输出信号以便确定加电之前铁电电容器21的状态。在加电已完成之后，输出将变高，并且铁电电容器21将在向上状态。

根据本发明的自主存储器电路的上述实施方案利用开关在加电更改铁电电容器的状态。然而，可以利用放大器或其他可变电阻装置。现在参见图3和4，图3和4是其中模拟装置代替以上所讨论的开关使用的根据本发明的一个方面的自主存储器电路的两个实施方案的示意图。在图3中所示出的自主存储器电路40利用了具有基极电阻43的NPN晶体管46作为开关。导电负载是电阻器44。在加电时，电容器42将从铁电电容器41转移的任意电荷转换成控制晶体管46的集电极到发射极电阻的电压。电容器42的放电时间受电阻器43控制，并如果铁电电容器41的初始状态是向下极化，则确定起动期间在节点49’的电位保持低于总线45上的电位的时间。在加电之后，铁电电容器41的状态将在向上极化状态，如由箭头47所表示。在一些情况下，电阻器44、铁电电容器41和电阻器43的值的适当选择将允许电路在没有电容器42的情况下适当工作。

现在参见图4，该图是利用了铁电FET51作为开关元件的自主存储器电路的示意图。自主存储器电路50以类似于以上关于图3所讨论的自主存储器电路40的方式操作。铁电FET51在节点49和接地之间提供受输入节点上的电位控制的可变电阻。铁电FET是本领域已知的，并因此将不在这里详细讨论。对于这些装置的更详细描述，将读者引导到美国专利5,070,385。铁电FET可以在与铁电电容器41相同的制造系统中制造，允许它们以降低的成本同时制造。还应注意铁电装置不需要结晶衬底例如硅晶圆。可以在可以经受制造温度的任意衬底上制造该装置，并因此可以在非结晶衬底上制造整个电路，这充分降低制造成本。

以上所讨论的自主存储器电路的操作可以分成程序模式和读出模式。在程序模式中，在总线45上不需要外部电力，并且电容器42不是必需的。再次参见图3，并假设铁电电容器41已在进入程序模式之前由自主存储器电路40的先前读出复位到向上状态。如果在输入端施加具有充足电压以便复位铁电电容器41的正脉冲，则铁电电容器41的状态将改变成向下状态并保持，直到该状态改变。正输入脉冲导致铁电电容器41的极化倒转，这导致电流从节点49流入晶体管46。正脉冲还通过电阻器43接通晶体管46，因此从铁电电感器41的复位产生的电流通过晶体管46的集电极/发射极路径分流到接地。在没有任意外部电力或外部电路连接到自主存储器电路40的情况下，新状态将保持存储在铁电电容器41中，直到铁电电容器41在读出复位。如果正脉冲施加到节点49同时电路断电，如果铁电电容器41还没有向上则其将切换到向上。因此，因为除由编程源提供的电力之外自主存储器电路40在记录模式时不需要电力，所以自主存储器电路40良好适合在现场为稍后读出记录事件。此外，由编程源需要的电力是非常小的。在编程期间流动的唯一电流是由当铁电电容器41倒转状态时从铁电电容器41转移的电荷表示的电流加上穿过晶体管46的基极的漏泄电流。通过晶体管的适当挑选，从编程源抽取的电力可以小于一毫瓦。

通过将自主存储器电路40加电，自主存储器电路40将自动复位到向上状态。电阻器44和在编程期间晶体管接通的范围确定了在加电阶段抽取的电力。再次，电力需求可以是非常小的，并因此来自正在被监控的装置的信号足以复位该装置。一旦复位，由于晶体管46截止，因此电力抽取为低。

现在参见展示了自主存储器电路系统的图5A和5B。图5A是根据本发明的现场单元的一个实施方案的示意图，并且图5B是用于读出现场单元例如在图5A中所示出的现场单元60的状态的读出电路的示意图。现场单元60包括如以上所描述的铁电电容器41和开关元件46。读出单元65提供了电阻负载44、电荷电压转换器42和当电力施加到总线45时测量在节点A’上的电位的控制器63。通过将现场单元60的端子A和B分别连接到读出单元65的端子A’和B’，将现场单元60连接到读出单元65。

本发明的自主存储器电路还可以用来构造非易失性锁存器。以上所讨论的自主存储器电路实施方案假设在加电之后的状态是“向上”，无关于在电力施加到该自主存储器电路之前铁电电容器的状态。为提供锁存器功能因此数据不在加电期间被破坏，必须提供某种类型的反馈电路以便如果当施加电力时铁电电容器在向下状态则将铁电电容器的状态复位到向下状态。

在本发明的一个方面中，提供了从自主存储器电路的输出端到开关/放大器的控制输入端的反馈电路。现在参见图6，该图是利用了基于本发明的该方面的反馈路径的非易失性锁存器70的框图。当自主存储器电路加电时，在锁存器70中的反馈电路77测量在节点76和电源轨78之间的电位差。如果跨负载71的电位差大于预定阈值，则反馈电路77在线路75上生成信号，该信号导致开关73进入导电状态，并且铁电电容器72设定成向下状态。由于开关73接通，用于反馈电路77的控制输入端永久保持接通并且电路锁存。

现在参见图7，该图展示了在铁电电容器41在向上和向下状态的情况下自主存储器电路40加电时，在电源轨和在图3中所示出的节点49’上的电位作为时间的函数。如果当电路40加电时铁电电容器41在向下状态，则在节点49’上的电位与电源轨电位一起初始地增加，直到在节点49’的电位达到导致铁电电容器41开始改变极化状态的值。当铁电电容器41开始倒转极化时，释放导致晶体管46开始导电的电荷。如果晶体管46开始过多地导电，则在节点49’上的电位开始下降并且铁电电容器41停止切换。如果晶体管46不足够导电，则在节点49’上的电位更快升高，导致铁电电容器41更快切换，强制更多电流流入晶体管46的控制输入端，提到其电导率。因此，电路与节点49的定位一起以慢速的升高稳定在具体中间值。这样，晶体管46的电导率的改变限制在节点49’的电压升高，直到铁电电容器41的状态的改变完成。在这点上，没有进一步的电荷将从铁电电容器41释放，并因此，晶体管46将再次变得非导电。在铁电电容器41的转换期间的电位将在以下讨论中称为“支架电压”Vs。在节点49’或基于其他形式开关的自主存储器电路中类似节点的电位的具体形状将通常取决于具体的开关实现方式。

再次参见图7，并且特别地参见虚曲线，在电源轨和在图3中所示出的节点49’上的电位示作当自主存储器电路40在铁电电容器41在向上状态的情况下加电时的时间的函数。由于铁电电容器41不在加电时接通，因此极小电流流入晶体管46的控制输入端，并且晶体管46不再导电。在节点49上的电位立即升高到在电源轨45上的电压。

重要的是注意如果在加电顺序期间另一电路在节点49附装到输出端，则施加到电源轨45的电源电压必须足够高，从而使得由于向铁电电容器41的读取端供电并向附装到节点49的外部电路的输入端供电的电流的组合抽取，因此跨导电负载44的压降将允许节点49升高到足够高，以便完成铁电电容器41的其读操作。

再次参见图6。如以上所提到，如果铁电电容器72在加电时在向下状态，则在铁电电容器72的状态切换到向上状态所需要的时期期间在节点76上的电位将小于在电源轨78上的电位。支架电压的具体值和中间状态的持续时间将取决于开关73、铁电电容器72和电荷电压转换器74的性质。反馈电路必须检测在Vs和电源轨78之间的差。如果在78和节点76之间的电位差大于阈值，则反馈电路77接通开关73，但如果该电位差小于该阈值则不接通开关73。反馈装置的阈值电压必须如此从而使得反馈电路77直到铁电电容器72开始切换时才做出自己的决定，。

现在参见图8，该图是根据本发明的非易失性锁存器80的一个实施方案的示意图。晶体管82在锁存器80中充当导电负载。在加电期间，在晶体管81的栅极上的电位将是V或Vs，支架电压。如果电位是V，则晶体管81完全地停留在OFF，并因此晶体管81提供高阻抗。在此情况下，晶体管81不再转为ON，并且晶体管83停留在OFF。OUTPUT升高，并且铁电电容器84保持预编程在UP状态。

如果Vs在节点87生成，则晶体管81在漏极和栅极之间受到将晶体管81接通的负电位，并因此如果支架电压在节点87生成，则晶体管81提供非常低的阻抗。如果晶体管81接通、晶体管83接通，则将节点86拉到V并将节点87拉到接地，并因此向铁电电容器84施加所有V，以便将铁电电容器84切换回到DOWN状态。

通过设计电路因此在支架电压Vs和V之间的差大于晶体管81的阈值电压，符合以上所描述的阈值标准。

电荷电压转换功能由电容器85提供。如果节点的寄生电容和晶体管83的栅极电容不足，则这里可以利用常规电容器。铁电电容器还可以在其中需要感测电容器的任意实施方案中用于感测电容器。

可以在通过拉动节点87到接地以便接通电阻器81来向锁存器80供电，或在通过拉动节点86到接地以便断开晶体管81来向锁存器80供电时将锁存器80预编程。当电力是OFF时，仍可以通过将电位施加到节点86或87来将铁电电容器84编程。如果强制节点87为高，则当锁存器加电时OUTPUT将为高。如果强制节点86为高，则当锁存器加电时OUTPUT将为低。

现在参见图9，该图展示了根据本发明的锁存器的另一实施方案。锁存器90从双极晶体管构造，并以与关于锁存器80所描述类似的方式操作。锁存器90的状态存储在铁电电容器93中，并且电容器94将离开铁电电容器93的电荷转换成操作NPN晶体管92的电压。反馈路径由PNP晶体管91提供。导电负载95可以是电阻器或其他负载。

应注意在锁存器90中的晶体管91或在锁存器80中的晶体管81的断路阻抗会如此高，从而使得如果锁存器输出端为高则节点96和在锁存器80中的对应节点会浮动，使得当电路接通时节点96易受静电荷影响。可以通过包括下拉装置例如电阻器99以便当晶体管91在非导电状态时将电容器94放电来弥补该状况。下拉装置必须是非常高值的电阻器、反偏二极管（其容易内建在MOS中）、或由在高于将晶体管91接通的电压的输出端接通的下拉开关。在下拉开关的情况下，该开关应仅在输出端达到V的情况下接通。

在以上所描述实施方案中，从单个晶体管或开关装置构造反馈路径。因为晶体管技术提供了双极装置，所以使得这是可能的。例如，锁存器90可以利用NPN和PNP晶体管。如果用来提供开关的技术是单极的，则反馈路径需要额外的开关或晶体管。例如以上关于图4所讨论的铁电FET类似于N沟道增强型FET或N沟道耗尽型FET。带有负栅电压的增强的铁电FET尚不存在。因此，必须利用反馈路径的不同形式。

现在参见图10，其展示了根据本发明的锁存器的另一实施方案。锁存器100从单极开关装置构造。导电负载105、开关104、铁电电容器72形成锁存器100的自主存储器单元部分。两个钳位开关102和103将V与输出比较，以便确定支架电压是否在锁存器100的加电期间发生，并因此设定存储器开关的状态。上钳位开关102和下钳位开关103都具有阈值，并是相同类型的开关（单极的）。例如，两个钳位开关可以从当没有电压施加到它们的控制输入端时断开的增强开关来构造。这是N沟道FET、NPN双极晶体管或铁电FET的功能性。

下钳位开关103具有高于支架电压但低于上钳位开关102的阈值。如果支架电压发生，则下钳位开关103的接通被延迟，但由V触发的上钳位开关102接通，以便将开关104接通，并向下拉动输出以及确保下钳位开关103不再接通。如果支架电压不发生，即铁电电容器72在施加电力之前以向上状态极化，则下钳位开关103在上钳位开关102之前接通，并因此保持开关104断开以及输出端在高状态。在此状况下上钳位开关102最终在下钳位开关103之后接通；然而，栅极负载101确保上钳位开关102不会将下钳位开关103过负荷。栅极负载101还限制钳位开关的功耗。

现在参见图11，其展示了根据本发明的另一实施方案的单极锁存器。锁存器110从NPN晶体管单独地构造。上钳位开关从NPN晶体管112构造，该NPN晶体管112经电阻器123和124偏压，并具有由电阻器121提供的栅极负载。上钳位开关从NPN晶体管113构造，该NPN晶体管113具有由从电阻器115和116构造的电阻分压器设定的阈值。电阻器117提供了有限漏泄路径以便当晶体管112和113截止时防止节点125浮动。电荷电压转换由电容器118执行，该电容器118接收当铁电电容器119改变状态时从铁电电容器119流动的电荷。在图10中所示出的开关104由NPN晶体管111实施。

上述实施方案利用了从晶体管构造的开关。然而，开关还可以从继电器或机电装置构造。现在参见图12，其展示了根据本发明的另一实施方案的锁存器。锁存器150利用了由在图6中的开关73表示的用于切换功能的铁电继电器152，以及用于在图6中所描述的反馈电路77的铁电继电器153。

铁电继电器在本领域中众所周知，并因此这里将不详细讨论这些继电器。为了本讨论，在图13中示出了示例性铁电继电器；然而，可以在本发明中利用这种继电器的许多其他实施方案。铁电继电器160从夹在两个电极162和163之间的铁电材料161的层构成。为了该实例，将假设电极162不能响应于层161的长度改变来显著改变其长度，并因此，当层161长度改变时，电极162弯曲从而使得触点164根据层161是否长度增加或减少向电极165或远离电极165移动。层161极化，从而使得由于层161的长度响应于所施加电场变短因此在电极162和163之间施加电位时，触点164将接触电极165。在电极之间没有施加电位时，触点164和电极165之间的接触被破坏。

铁电继电器160可以通过将引线166连接到INPUT、将引线168连接到OUTPUT并将引线167连接到电源轨154，用于在图12中所示出的继电器153。相似地，铁电继电器160可以通过将引线167连接到接地、将引线168连接到INPUT并将引线166连接到OUTPUT，用于继电器152。当铁电电容器151的极化正在切换时，切换电位由从铁电电容器151转移的电荷提供。

应注意层161与电极162和163还形成铁电电容器。因此，通过铁电电容器151与铁电继电器152和153中电容器的相对电容的适当选择，当铁电电容器151改变状态时从铁电电容器151切换的电荷将足以切换铁电继电器152和153的状态。在本发明的一个实施方案中，通过控制电容器的相对面积来控制相对电容。还应注意在铁电继电器152中的铁电电容器还服务于以上所讨论的电荷电压转换器的功能，并因此不需要额外的电荷电压转换器。

应注意具有从电源轨154通过与元件151-153相关联的三个铁电电容器直到接地的电容电路。通过三个电容器的大小的适当选择，可以去除导电负载155。

已经提供了本发明的上述实施方案以展示本发明的不同方面。然而，应当理解的是，不同具体实施方案中展示的本发明的不同方面可以进行组合以提供本发明的其他实施方案。另外，本发明的各种修改形式从前述描述和附图中将变得对本领域普通技术人员明显。因此，不应当仅通过以下权利要求的范围来限制本发明。

Claims (21)

1.一种电路，包括：

特征在于第一极化状态和第二极化状态的一个铁电电容器；

一个可变阻抗元件，所述可变阻抗元件在第一开关端子和第二开关端子之间具有由在控制端子上的信号确定的开关阻抗，所述铁电电容器在所述控制端子和所述第一开关端子之间连接，

其中在所述第一开关端子和所述第二开关端子之间施加电位差时，以由所述铁电电容器的极化状态确定的方式变化的电流在所述第一开关端子和所述第二开关端子之间流动；

一个电容式电荷电压转换器，所述电容式电荷电压转换器连接到所述控制端子并且独立于所述可变阻抗元件；以及

在一个第一电力端子和所述第一开关端子之间连接的一个导电负载，所述第二开关端子被连接到一个第二电力端子。

2.根据权利要求1所述的电路，其中所述电容式电荷电压转换器在所述控制端子和所述第二开关端子之间。

3.根据权利要求1所述的电路，其中所述导电负载具有由所述控制端子上的所述信号确定的阻抗。

4.根据权利要求1所述的电路，其中所述可变阻抗元件选自下组，该组的构成为：双极晶体管、铁电FET、FET、放大器、铁电继电器、铁磁继电器和静电MEM开关。

5.根据权利要求1所述的电路，其中所述电荷电压转换器包括具有铁电介电材料的一个电容器。

6.根据权利要求1所述的电路，其中所述极化状态响应于所述第一电力端子和所述第二电力端子之间正在施加的电位差从所述第一极化状态切换到所述第二极化状态，并且其中所述电路进一步包括一个反馈电路，如果所述极化状态响应于所述施加的电位差从所述第一极化状态切换到所述第二极化状态，则所述反馈电路将所述极化状态复位到所述第一极化状态。

7.根据权利要求6所述的电路，其中所述反馈电路包括一个反馈元件，当所述电位差施加在所述第一电力端子和所述第二电力端子之间时，所述反馈元件测量在所述第一开关端子和所述第一电力端子之间的起动电位，并基于所述起动电位将所述极化状态设定成所述第一极化状态。

8.根据权利要求7所述的电路，其中所述可变阻抗元件包括一个第一类型的双极装置，并且所述反馈元件包括一个相反类型的阻抗装置。

9.根据权利要求8所述的电路，其中所述双极装置包括一个双极晶体管。

10.根据权利要求8所述的电路，其中所述双极装置包括一个MOSFET。

11.根据权利要求6所述的电路，其中所述反馈电路包括特征在于第一电容的一个第一铁电继电器。

12.根据权利要求6所述的电路，其中所述反馈电路包括一个器件，该器件选择下组，该组的构成为：双极晶体管、铁电FET、FET、放大器、铁电继电器、铁磁继电器和静电MEM开关。

13.根据权利要求11所述的电路，其中所述可变阻抗元件包括一个第二铁电继电器，所述第二铁电继电器具有取决于所述第一电容的电容。

14.根据权利要求6所述的电路，其中所述反馈电路包括一个反馈负载和第一反馈开关及第二反馈开关，所述反馈负载由所述第一反馈开关响应于所述施加的电位差连接到所述控制端子，并且所述第二反馈开关响应于在所述可变阻抗元件的所述第一开关端子上的电位在大于预定阈值的电位将所述控制端子连接到所述第二电力端子。

15.根据权利要求14所述的电路，其中当施加所述电位差并且其中所述预定阈值小于一个第一电力电位时，所述第一电力端子在所述第一电力电位。

16.根据权利要求14所述的电路，其中所述可变阻抗元件与所述第一反馈开关和所述第二反馈开关包括相同类型的开关。

17.根据权利要求15所述的电路，其中所述开关选自下组，该组的构成为：N沟道FET、NPN双极晶体管或铁电FET。

18.一种电路，包括：

一个第一铁电电容器；以及

一个铁电继电器，所述铁电继电器具有由一个第二铁电电容器控制的开关，所述开关具有第一开关端子和第二开关端子，当所述第二铁电电容器具有第一极化状态时所述第一开关端子连接到所述第二开关端子，并且当所述铁电电容器具有第二极化状态时所述第一开关端子从所述第二开关端子断开，其中

所述第一铁电电容器与所述第二铁电电容器串联连接；

所述第一铁电电容器连接到所述第一开关端子；以及

所述第二铁电电容器连接到所述第二开关端子。

19.根据权利要求18所述的电路，其中所述第一铁电电容器具有电容，所述电容被挑选从而使得当所述第一铁电电容器改变极化状态时从所述第一铁电电容器释放的电荷足以导致所述第二铁电电容器改变极化状态。

20.一种用于确定特征在于第一极化状态和第二极化状态的铁电电容器的状态的方法，所述方法包括：

提供一个可变阻抗元件，所述可变阻抗元件在第一开关端子和第二开关端子之间具有由在控制端子上的信号确定的开关阻抗，所述铁电电容器在所述控制端子和所述第一开关端子之间连接，

在所述第一开关端子和所述第二开关端子之间施加电位差；以及

测量在所述第一开关端子和所述第二开关端子之间流动的电流，以便确定所述铁电电容器的极化状态，

其中，所述极化状态响应于第一电力端子和第二电力端子之间正在施加的电位差从所述第一极化状态切换到所述第二极化状态，并且其中所述方法还包括如果所述极化状态响应于所述施加的电位差从所述第一极化状态切换到所述第二极化状态，则将所述极化状态复位到所述第一极化状态。

21.根据权利要求20所述的方法，进一步包括将离开所述铁电电容器的电荷转换成施加到所述控制端子的电压。