CN105373678B - 一种忆容器仿真器电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种忆容器仿真器的电路，该电路包括集成运算放大器U1和乘法器U2，集成运算放大器U1用于实现积分器运算、反相放大器运算和加法器运算；积分器用于实现输入信号的积分，再通过第一反相放大器实现积分信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到乘法器U2，乘法器U2的另一端与输入信号相连，乘法器U2用于实现信号的相乘；输入信号再通过第二反相放大器实现输入信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到加法器，同时将通过乘法器U2相乘后的信号输入到加法器，加法器用于实现信号的求和运算，最终得到输出电荷量。本发明只含1个集成运放和1个乘法器，结构简单。

Description

一种忆容器仿真器电路
技术领域
本发明属于电路设计技术领域，涉及一种忆容器仿真器电路，具体涉及一种实现符合忆容器电压-电荷关系的模拟仿真电路。
背景技术
忆容器是继第四种新型电路元件忆阻器之后的另一种记忆元件。此类器件具有纳米结构和记忆特性，无需电源即可存储信息，可应用于非遗失性存储器和人工神经网络等领域。目前只提出了忆容器的几个数学模型，尚未实现实际的物理器件。为了对忆容器进行预先研究，设计一种忆容器仿真器具有重要意义。目前，虽然已经报导了少量的忆容器仿真器模型，但都以分段线性、二次或三次非线性函数作为其数学模型，这与纳米结构下的忆容器特性有较大差异，难以精确模拟实际忆容器的特性。因此，设计一种原理简单、精确的忆容器等效电路具有重要意义。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种实现忆容器仿真器的电路，用以模拟忆容器的伏库特性，替代实际忆容器进行试验和应用及研究。
本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：实现忆容器仿真器的电路，包括集成运算放大器U1和乘法器U2，集成运算放大器U1用于实现积分器运算、反相放大器运算和加法器运算。积分器用于实现输入信号的积分，再通过第一反相放大器实现积分信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到乘法器U2，乘法器U2的另一端与输入信号相连，乘法器U2用于实现信号的相乘。输入信号再通过第二反相放大器实现输入信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到加法器，同时将通过乘法器U2相乘后的信号输入到加法器，加法器用于实现信号的求和运算，最终得到输出电荷量。
优选的，所述的忆容器仿真器电路，包括集成运算放大器U1，乘法器U2，九个电阻，一个电容。
所述的集成运算放大器U1采用LF347BD；乘法器U2采用AD633。
所述的集成运算放大器U1的第1引脚与第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接，第2引脚与第一电容C1的另一端、第二电阻R2的另一端、第一电阻R1的一端连接，第3、5、10、12引脚接地，第4引脚接电源VCC，第6引脚与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端连接，第7引脚与第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的一端连接，第8引脚与第九电阻R9的一端连接并作为输出端，第9引脚与第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的另一端连接，第13引脚与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端连接，第11引脚接VEE，第14引脚与第四电阻R4的另一端、乘法器U2的第1引脚连接；第一电阻R1的另一端、第五电阻R5的另一端作为输入端，第八电阻R8的另一端与乘法器U2的第7引脚连接；乘法器U2的第2、4、6引脚接地，乘法器U2的第3引脚与输入端连接，第5引脚接电源VEE，第8引脚接电源VEE。
本发明设计了一种能够实现忆容器伏库特性的模拟等效电路，该等效电路只含1个集成运放和1个乘法器，结构简单。利用集成运算电路实现忆容器特性中的相应运算，其中，集成运算放大器主要用以实现电压的积分运算、反相放大和加法运算，模拟乘法器用以实现电压积分与电压的乘积。
附图说明
图1是本发明的电路结构框图。
图2是本发明实现忆容器特性的模拟电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
本发明的理论出发点是忆容器的伏库特性的一般数学表达式：
如图1所示，本实例忆容器仿真器等效电路包括集成运算放大器U1和乘法器U2，集成运算放大器U1主要实现积分运算、反向放大和加法运算；乘法器U2实现两个信号的相乘；U1采用LF347BD，U2采用AD633JN。LF347BD、AD633JN为现有技术。
如图2所示，忆容器的电压u的测试端A通过第一电阻R1接入集成运算放大器U1的引脚2，即积分器的输入端，忆容器的电荷量q的测试端B接U1的引脚8，即加法器的输出端。
集成运算放大器U1内有4个运算放大器，其中，第1、2、3引脚对应的运算放大器与第一电阻R1、第二电阻R2和第一电容C1构成积分器，用以实现电压uA的积分，得到负的磁通量即U1引脚1的电压u1为：
集成运算放大器U1的第5、6、7引脚对应的运算放大器，与第五电阻R5、第六R6构成反向运算放大器，用以实现输入电压uA的反相增益，即U1引脚7的电压u7为：
集成运算放大器U1的第12、13、14引脚对应的运算放大器，与第三电阻R3、第四电阻R4构成反向运算放大器，用以实现正的磁通量并放大，即U1引脚14的电压u14为：
乘法器U2的型号为AD633JN，用以实现输入电压和输入电压积分(磁通量)的乘积运算，即U2输出端W引脚的电压uw为：
集成运算放大器U1的第8、9、10引脚对应的运算放大器，与第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9构成加法器，用以实现电压与乘法器U2输出量的相加，即U1引脚8的电压u8为：
u8即为忆容器的电荷量q，uA即为忆容器的电压u，可将上式化简为：
忆容器模拟等效电路的伏库特性，与忆容器数学模型比较可知：
集成运算放大器U1的第1引脚与第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接，第2引脚与第一电容C1的另一端、第二电阻R2的另一端、第一电阻R1的一端连接，第3、5、10、12引脚接地，第4引脚接电源VCC，第6引脚与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端连接，第7引脚与第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的一端连接，第8引脚与第九电阻R9的一端连接并作为输出端，第9引脚与第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的另一端连接，第13引脚与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端连接，第11引脚接VEE，第14引脚与第四电阻R4的另一端、乘法器U2的第1引脚连接；第一电阻R1的另一端、第五电阻R5的另一端作为输入端，第八电阻R8的另一端与乘法器U2的第7引脚连接；乘法器U2的第2、4、6引脚接地，乘法器U2的第3引脚与输入端连接，第5引脚接电源VEE，第8引脚接电源VEE。
本领域的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来验证本发明，而并非作为对本发明的限定，只要是在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变形都将落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种忆容器仿真器的电路，包括集成运算放大器U1和乘法器U2，其特征在于：集成运算放大器U1用于实现积分器运算、反相放大器运算和加法器运算；积分器用于实现输入信号的积分，再通过第一反相放大器实现积分信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到乘法器U2，乘法器U2的另一端与输入信号相连，乘法器U2用于实现信号的相乘；输入信号再通过第二反相放大器实现输入信号的反相放大，将反相放大后的信号输入到加法器，同时将通过乘法器U2相乘后的信号输入到加法器，加法器用于实现信号的求和运算，最终得到输出电荷量；
具体包括集成运算放大器U1，乘法器U2，九个电阻，一个电容；
所述的集成运算放大器U1采用LF347BD；乘法器U2采用AD633；
所述的集成运算放大器U1的第1引脚与第一电容C1的一端、第二电阻R2的一端、第三电阻R3的一端连接，第2引脚与第一电容C1的另一端、第二电阻R2的另一端、第一电阻R1的一端连接，第3、5、10、12引脚接地，第4引脚接电源VCC，第6引脚与第五电阻R5的一端、第六电阻R6的一端连接，第7引脚与第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的一端连接，第8引脚与第九电阻R9的一端连接并作为输出端，第9引脚与第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的一端、第九电阻R9的另一端连接，第13引脚与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端连接，第11引脚接VEE，第14引脚与第四电阻R4的另一端、乘法器U2的第1引脚连接；第一电阻R1的另一端、第五电阻R5的另一端作为输入端，第八电阻R8的另一端与乘法器U2的第7引脚连接；乘法器U2的第2、4、6引脚接地，乘法器U2的第3引脚与输入端连接，第5引脚接电源VEE，第8引脚接电源VCC。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107451380B (zh) * 2017-09-08 2023-04-18 杭州电子科技大学 实现指数型荷控忆容器仿真器的电路
CN108959837B (zh) * 2018-09-30 2024-03-01 杭州电子科技大学 一种四值忆阻器仿真器的实现电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103219983A (zh) * 2013-04-16 2013-07-24 杭州电子科技大学 一种忆阻器等效模拟电路
CN103326704A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 杭州电子科技大学 一种磁控忆阻器等效电路
CN205247388U (zh) * 2015-12-10 2016-05-18 杭州电子科技大学 忆容器仿真器的电路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20110571A1 (it) * 2011-10-06 2013-04-07 Consiglio Nazionale Ricerche Porta logica e corrispondente metodo di funzionamento

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103219983A (zh) * 2013-04-16 2013-07-24 杭州电子科技大学 一种忆阻器等效模拟电路
CN103326704A (zh) * 2013-06-24 2013-09-25 杭州电子科技大学 一种磁控忆阻器等效电路
CN205247388U (zh) * 2015-12-10 2016-05-18 杭州电子科技大学 忆容器仿真器的电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种忆感器模型及其震荡器的动力学特性研究;袁方 等;《物理学报》;20161008;201504-01-201504-13 *

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