CN111865264B - 振荡器及其操作方法 - Google Patents

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CN111865264B CN201910344583.2A CN201910344583A CN111865264B CN 111865264 B CN111865264 B CN 111865264B CN 201910344583 A CN201910344583 A CN 201910344583A CN 111865264 B CN111865264 B CN 111865264B
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    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
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    • H03H11/46—One-port networks
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Abstract

本发明提供一种振荡器及其操作方法。所述振荡器包括电流源、忆阻器、切换电路与控制电路。切换电路耦接至电流源与忆阻器。切换电路用以将电流源所提供的偏压电流传输给忆阻器，以及依照至少一控制信号而决定偏压电流在忆阻器的流动方向。控制电路耦接至切换电路，以提供所述至少一控制信号。控制电路用以检测忆阻器的代表电压。控制电路依照代表电压、第一阈电压与第二阈电压之间的关系来改变所述至少一控制信号，以改变偏压电流在忆阻器的流动方向。

Description

振荡器及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种电子电路，尤其涉及一种振荡器及其操作方法。
背景技术
忆阻器(memristor)在过去几年备受关注。忆阻器可以被应用于各种电路，包括有源低通滤波器(active low-pass filters)和连续时间数位FIR滤波器(continuous timedigital FIR filters)。
须注意的是，“现有技术”段落的内容是用来帮助了解本发明。在“现有技术”段落所揭示的部份内容(或全部内容)可能不是所属技术领域中技术人员所知道的现有技术。在“现有技术”段落所揭示的内容，不代表该内容在本发明申请前已被所属技术领域中技术人员所知悉。
发明内容
本发明提供应用了忆阻器(memristor)的一种振荡器及其操作方法。
本发明的一实施例提供一种振荡器。所述振荡器包括电流源、忆阻器、切换电路与控制电路。切换电路耦接至电流源与忆阻器。切换电路用以将电流源所提供的偏压电流传输给忆阻器，以及依照至少一控制信号而决定偏压电流在忆阻器的流动方向。控制电路耦接至切换电路，以提供所述至少一控制信号。控制电路用以检测忆阻器的代表电压。控制电路依照代表电压、第一阈电压(threshold voltage)与第二阈电压之间的关系来改变所述至少一控制信号，以改变偏压电流在忆阻器的流动方向。
本发明的一实施例提供一种振荡器的操作方法。所述操作方法包括：由电流源提供偏压电流；由切换电路将电流源所提供的偏压电流传输给忆阻器；由控制电路检测忆阻器的代表电压；由控制电路依照代表电压、第一阈电压与第二阈电压之间的关系来改变并提供至少一控制信号；以及由切换电路依照所述至少一控制信号而改变偏压电流在忆阻器的流动方向。
基于上述，本发明诸实施例所述振荡器及其操作方法通过对忆阻器进行设置(set)操作与重置(reset)操作来增减忆阻器的阻值(代表电压)。亦即，通过改变偏压电流在忆阻器的流动方向来增减忆阻器的阻值(代表电压)。依照忆阻器的代表电压、第一阈电压与第二阈电压之间的关系，控制电路可以自动地改变偏压电流在忆阻器的流动方向。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例所示出的一种振荡器的电路方块(circuitblock)示意图；
图2是依照本发明的一实施例所示出的一种振荡器的操作方法的流程示意图；
图3是依照本发明的一实施例所明图1所示忆阻器的代表电压的波形示意图；
图4是依照本发明的一实施例说明图1所示切换电路与控制电路的电路方块示意图；
图5是依照本发明的另一实施例说明图1所示控制电路的电路方块示意图。
附图标记说明
100：振荡器
101、102：方向
110：电流源
111：晶体管
120：切换电路
130：控制电路
131、133、134：比较器
132：逻辑电路
135、136：反及闸
#1、#2：时相
Ibias：偏压电流
MR：忆阻器
Rmax：忆阻器的最大阻值
Rmin：忆阻器的最小阻值
S1～S6、Sc：控制信号
S21～S25：步骤
SW1～SW6：开关
t：时间
V：电压
Vbm：偏压电压
VDD：系统电压
VH、VL：阈电压
Vmr：代表电压
Vcmp、Vcmp1、Vcmp2：比较结果
具体实施方式
在本案说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
本发明以下述诸实施例说明忆阻器(memristor)的一种应用。亦即，下述诸实施例将介绍基于忆阻器的振荡器。偏压电流在交替方向上流过忆阻器以产生电压(忆阻器的代表电压)。控制电路可以将忆阻器的代表电压与两个阈(threshold)电压进行比较，并依据比较结果相应地控制忆阻器的电流方向以进行振荡。
图1是依照本发明的一实施例所示出的一种振荡器100的电路方块示意图。图1所示振荡器100包括电流源110、切换电路120、控制电路130以及忆阻器MR。电流源110可以提供偏压电流Ibias给切换电路120。所述偏压电流Ibias可以是恒定电流(constant current)或是其他电流。所述偏压电流Ibias相依于忆阻器MR的元件规格与特性。所述偏压电流Ibias可以依照设计需求来决定。切换电路120耦接至电流源110与忆阻器MR。切换电路120可以将电流源110所提供的偏压电流Ibias传输给忆阻器。
忆阻器MR的上电极与下电极耦接至切换电路120的不同电流端。切换电路120可以依照至少一控制信号Sc而决定偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向。举例来说，当所述至少一控制信号Sc表示第一逻辑值时，切换电路120可以将偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向设定为图1所示流动方向101。当所述至少一控制信号Sc表示第二逻辑值时，切换电路120可以将偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向设定为图1所示流动方向102。
忆阻器MR可以视设计需求而以任何方式实现之。举例来说，忆阻器MR可以是现有的忆阻器或是其他忆阻器。通过在上电极和下电极之间施加之电流的方向，能够可逆改变此忆阻器MR的电阻值。举例来说，当偏压电流Ibias从忆阻器MR的上电极流向下电极时(例如图1所示方向101)，此偏压电流Ibias会将忆阻器MR的阻态设定为高电阻态(增加忆阻器MR的阻值)。当偏压电流Ibias从忆阻器MR的下电极流向上电极时(例如图1所示方向102)，此偏压电流Ibias会将忆阻器MR的阻态设定为低电阻态(减少忆阻器MR的阻值)。
控制电路130耦接至切换电路120，以提供所述至少一控制信号Sc。控制电路130可以检测忆阻器MR的代表电压Vmr。所述代表电压Vmr相依于忆阻器MR的阻值。举例来说，在流经忆阻器MR的偏压电流Ibias是恒定电流的情况下，忆阻器MR的阻值越大，则所述代表电压Vmr越大。控制电路130可以依照代表电压Vmr、阈电压VH与阈电压VL之间的关系来改变所述至少一控制信号Sc，以便改变偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向。阈电压VH大于阈电压VL，而阈电压VH与阈电压VL可以依照设计需求来决定。依照设计需求，控制电路130可以是组合电路(combinational circuit)、微控制器或是其他控制电路。
图2是依照本发明的一实施例所示出的一种振荡器100的操作方法的流程示意图。请参照图1与图2。在步骤S21中，电流源110可以提供偏压电流Ibias给切换电路120。在步骤S22中，切换电路120可以基于所述至少一控制信号Sc的控制而将电流源110所提供的偏压电流Ibias传输给忆阻器MR。在步骤S23中，控制电路130可以检测忆阻器MR的代表电压Vmr。在步骤S24中，控制电路130依照代表电压Vmr、阈电压VH与阈电压VL之间的关系来改变并提供所述至少一控制信号Sc给切换电路120。在步骤S25中，切换电路120可以依照所述至少一控制信号Sc而改变偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向。
切换电路120、控制电路130以及忆阻器MR可以形成一个反馈回路(feedbackloop)。这个反馈回路会进行振荡以提供时脉信号(周期性振荡的信号)。在一些应用例中，控制电路130可以比较代表电压Vmr与阈电压VH(与/或阈电压VL)而获得比较结果，其中所述比较结果可以作为所述时脉信号。在另一些应用例中，代表电压Vmr可以作为所述时脉信号。在其他应用例中，所述至少一控制信号Sc可以作为所述时脉信号。
图3是依照本发明的一实施例说明图1所示忆阻器MR的代表电压Vmr的波形示意图。图3所示横轴表示时间t，而纵轴表示电压V。在图3所示实施例中，Ibias表示偏压电流，Rmax表示忆阻器MR的最大阻值，而Rmin表示忆阻器MR的最小阻值。如图3所示，代表电压Vmr的一个振荡周期T1中包含时相(phase)#1与时相#2。
请参照图1与图3。当偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向为方向101而导致忆阻器MR的阻值增加时，振荡器100处于振荡周期T1中的时相#1。在时相#1中，忆阻器MR的阻值随时间而增加。在流经忆阻器MR的偏压电流Ibias是恒定电流的情况下，代表电压Vmr在时相#1中随时间而增加。控制电路130可以在时相#1中比较代表电压Vmr与阈电压VH。在时相#1中，当忆阻器MR的代表电压Vmr不小于阈电压VH时，控制电路130可以改变所述至少一控制信号Sc以结束时相#1并进入时相#2。亦即，基于控制信号Sc的控制，切换电路120将忆阻器MR的电流方向从方向101改变为方向102。
当偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向为方向102而导致忆阻器MR的阻值减少时，振荡器100处于振荡周期T1中的时相#2。在时相#2中，忆阻器MR的阻值随时间而减小。在流经忆阻器MR的偏压电流Ibias是恒定电流的情况下，代表电压Vmr在时相#2中随时间而减小。控制电路130可以在时相#2中比较代表电压Vmr与阈电压VL。在时相#2中，当忆阻器MR的代表电压Vmr不大于阈电压VL时，控制电路130可以改变所述至少一控制信号Sc以结束时相#2并进入时相#1。亦即，基于控制信号Sc的控制，切换电路120将忆阻器MR的电流方向从方向102改变为方向101。
振荡器100可以通过对忆阻器MR进行设置(set)操作与重置(reset)操作来增减忆阻器MR的阻值。亦即，通过改变偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向来增减忆阻器MR的阻值(增减代表电压Vmr)。依照忆阻器MR的代表电压Vmr、阈电压VH与阈电压VL之间的关系，控制电路130可以自动地改变偏压电流Ibias在忆阻器MR的流动方向以进行振荡。
图4是依照本发明的一实施例说明图1所示切换电路120与控制电路130的电路方块示意图。请参照图1与图4。在图4所示实施例中，电流源110包括晶体管111。依照设计需求，上述晶体管111可以是金属氧化物半导体晶体管、双极性接面晶体管或是其他晶体管。晶体管111的第一端(例如源极)耦接至系统电压VDD。晶体管111的第二端(例如漏极)耦接至切换电路120，以提供偏压电流Ibias。晶体管111的控制端(例如栅极)耦接至偏压电压Vbm。偏压电压Vbm可以是固定电压或是其他电压。偏压电压Vbm的电平可以依照设计需求来决定。基于偏压电压Vbm的调整，偏压电流Ibias可以被对应改变。
在图4所示实施例中，切换电路120包括开关SW1、开关SW2、开关SW3以及开关SW4。开关SW1的第一端耦接至电流源110，以接收偏压电流Ibias。开关SW1的第二端耦接至忆阻器MR的第一端。开关SW1的控制端耦接至控制电路130，以接收所述至少一控制信号Sc的控制信号S1。开关SW2的第一端耦接至忆阻器MR的第一端。开关SW2的第二端耦接至参考电压GND。开关SW2的控制端耦接至控制电路130，以接收所述至少一控制信号Sc的控制信号S2。开关SW3的第一端耦接至忆阻器MR的第二端。开关SW3的第二端耦接至参考电压GND。开关SW3的控制端耦接至控制电路130，以接收所述至少一控制信号Sc的控制信号S3。开关SW4的第一端耦接至电流源110，以接收偏压电流Ibias。开关SW4的第二端耦接至忆阻器MR的第二端。开关SW4的控制端耦接至控制电路130，以接收所述至少一控制信号Sc的控制信号S4。
当振荡器100处于振荡周期T1中的时相#1时，控制电路130可以导通开关SW1与开关SW3并且截止开关SW2与开关SW4。当振荡器100处于振荡周期T1中的时相#2时，控制电路130可以截止开关SW1与开关SW3并且导通开关SW2与开关SW4。
在图4所示实施例中，控制电路130包括开关SW5、开关SW6、比较器131以及逻辑电路132。开关SW5的第一端耦接至阈电压VH。开关SW5的控制端耦接至逻辑电路132以接收控制信号S5。开关SW6的第一端耦接至阈电压VL。开关SW6的控制端耦接至逻辑电路132，以接收控制信号S6。比较器131的第一输入端(例如非反相输入端)耦接至开关SW5的第二端与开关SW6的第二端。比较器131的第二输入端(例如反相输入端)耦接至开关SW1的第一端与开关SW4的第一端，以接收忆阻器MR的代表电压Vmr。
逻辑电路132的输入端耦接至比较器131的输出端，以接收比较结果Vcmp。逻辑电路132可以依照比较结果Vcmp来提供所述至少一控制信号Sc(控制信号S1、控制信号S2、控制信号S3、控制信号S4、控制信号S5与控制信号S6)给开关SW1至SW6。依照设计需求，逻辑电路132可以是组合电路、微控制器或是其他逻辑电路。当比较结果Vcmp表示忆阻器MR的代表电压Vmr小于阈电压VH时，逻辑电路132导通开关SW1、开关SW3与开关SW5并且截止开关SW2、开关SW4与开关SW6。当比较结果Vcmp表示忆阻器MR的代表电压Vmr大于阈电压VL时，逻辑电路132可以截止开关SW1、开关SW3与开关SW5并且导通开关SW2、开关SW4与开关SW6。逻辑电路132的真值表(truth table)如表1所示。
表1：逻辑电路132的真值表
Vcmp 时相 S1 S2 S3 S4 S5 S6
1 #1 1 0 1 0 1 0
0 #2 0 1 0 1 0 1
如图3的时序图所示，时相#1的操作与时相#2的操作交替进行，使得偏压电流Ibias在两个相反方向(方向101与方向102)上流过忆阻器MR。图3所示代表电压Vmr是以三角波形进行振荡。通过改变偏压电流Ibias和电压范围(即VH-VL)，振荡器100的工作频率(operating frequency)可以被调节。请注意，阈电压VH须小于忆阻器MR的最大阻值与偏压电流Ibias的乘积，而阈电压VL必须大于忆阻器MR的最小阻值与偏压电流Ibias的乘积。
请参照图3与图4。在时相#1期间，偏压电流Ibias以方向101流过过忆阻器MR，使得过忆阻器MR的忆阻(memristance)R(t)以第一速率随着时间的增加而增加。所述第一速率取决于忆阻器MR的元件特性以及偏压电流Ibias。亦即，忆阻器MR的代表电压Vmr(t)＝R(t)*Ibias亦随时间而增加。此外，比较器131被配置为在时相#1将代表电压Vmr与阈电压VH进行比较。一旦代表电压Vmr超过阈电压VH，振荡操作就进入时相#2。
在时相#2期间，逻辑电路132改变开关SW1至SW6的配置，使得偏压电流Ibias在相反方向(方向102)流过忆阻器MR，从而忆阻器MR的忆阻以第二速率随着时间的增加而降低。所述第二速率取决于忆阻器MR的元件特性以及偏压电流Ibias。忆阻的降低速率(第二速率)可以不同于忆阻的增加速率(第一速率)。然后，比较器131在时相#2将忆阻器MR的代表电压Vmr与阈电压VL进行比较。一旦代表电压Vmr变得低于阈电压VL，一个振荡周期T1就完成，而振荡操作就进入另一个振荡周期的时相#1。
图4所示这个振荡器会进行振荡，以提供时脉信号。在一些应用例中，
图4所示比较结果Vcmp可以作为所述时脉信号。在另一些应用例中，图4所示代表电压Vmr可以作为所述时脉信号。在其他应用例中，图4所示控制信号S1至S6中的一个(或多个)可以作为所述时脉信号。
图5是依照本发明的另一实施例说明图1所示控制电路130的电路方块示意图。图5所示电流源110、切换电路120与忆阻器MR可以参照图4的相关说明，故不再赘述。请参照图1与图5。在图5所示实施例中，控制电路130包括比较器133、比较器134、反及闸135以及反及闸136。比较器133的第一输入端(例如非反相输入端)耦接至阈电压VH。比较器133的第二输入端(例如反相输入端)耦接至开关SW1的第一端与开关SW4的第一端，以接收忆阻器MR的代表电压Vmr。比较器134的第一输入端耦接至至开关SW1的第一端与开关SW4的第一端。比较器134的第二输入端耦接至阈电压VL。
反及闸135的第一输入端耦接至比较器133的输出端，以接收比较结果Vcmp1。反及闸135的输出端提供控制信号S2与控制信号S4给开关SW2与开关SW4。反及闸136的第一输入端耦接至比较器134的输出端，以接收比较结果Vcmp2。反及闸136的第二输入端耦接至反及闸135的输出端。反及闸136的输出端耦接至反及闸135的第二输入端。反及闸136的输出端提供控制信号S1与控制信号S3给开关SW1与开关SW3。
图5所示这个振荡器可以进行振荡，以提供时脉信号。在一些应用例中，图5所示比较结果Vcmp1与Vcmp2中的一个(或多个)可以作为所述时脉信号。在另一些应用例中，图5所示代表电压Vmr可以作为所述时脉信号。在其他应用例中，图5所示控制信号S1至S6中的一个(或多个)可以作为所述时脉信号。
综上所述，本发明诸实施例所述振荡器可以通过对忆阻器进行设置操作与重置操作来增减忆阻器的阻值。亦即，通过改变忆阻器的电流流动方向来增减忆阻器的阻值，亦即增减忆阻器的代表电压。依照忆阻器的代表电压Vmr、阈电压VH与阈电压VL之间的关系，控制电路可以自动地改变偏压电流Ibias在忆阻器的流动方向以进行振荡。控制电路可以通过在当代表电压Vmr高于阈电压VH时及在当代表电压Vmr低于阈电压VL时，改变忆阻器的电流流动方向来减低或增加忆阻器的代表电压Vmr。因此，代表电压Vmr可以在阈电压VH与阈电压VL之间来回振荡。
虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种振荡器，其特征在于，所述振荡器包括：
电流源；
忆阻器；
切换电路，耦接至所述电流源与所述忆阻器，用以将所述电流源所提供的偏压电流传输给所述忆阻器，以及依照至少一个控制信号而决定所述偏压电流在所述忆阻器的流动方向；以及
控制电路，耦接至所述切换电路以提供所述至少一个控制信号，用以检测所述忆阻器的代表电压，其中所述控制电路依照所述代表电压、第一阈电压与第二阈电压之间的关系来改变所述至少一个控制信号，以改变所述偏压电流在所述忆阻器的所述流动方向，
当所述代表电压不小于所述第一阈电压时，所述控制电路控制所述切换电路将所述偏压电流在所述忆阻器的所述流动方向从第一方向改变为第二方向，以及
当所述代表电压不大于所述第二阈电压时，所述控制电路控制所述切换电路将所述偏压电流在所述忆阻器的所述流动方向从所述第二方向改变为所述第一方向，其中所述第一阈电压大于所述第二阈电压。
2.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，
当所述流动方向为所述第一方向而导致所述忆阻器的阻值增加时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第一时相；
当所述流动方向为所述第二方向而导致所述忆阻器的阻值减少时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第二时相；
在所述第一时相中，所述控制电路比较所述代表电压与所述第一阈电压，以及当所述忆阻器的所述代表电压不小于所述第一阈电压时，所述控制电路改变所述至少一个控制信号以结束所述第一时相并进入所述第二时相；以及
在所述第二时相中，所述控制电路比较所述代表电压与所述第二阈电压，以及当所述忆阻器的所述代表电压不大于所述第二阈电压时，所述控制电路改变所述至少一个控制信号以结束所述第二时相并进入所述第一时相。
3.根据权利要求1所述的振荡器，其特征在于，所述切换电路包括：
第一开关，具有第一端耦接至所述电流源以接收所述偏压电流，其中所述第一开关的第二端耦接至所述忆阻器的第一端，以及所述第一开关的控制端耦接至所述控制电路以接收第一控制信号；
第二开关，具有第一端耦接至所述忆阻器的所述第一端，其中所述第二开关的第二端耦接至参考电压，以及所述第二开关的控制端耦接至所述控制电路以接收第二控制信号；
第三开关，具有第一端耦接至所述忆阻器的第二端，其中所述第三开关的第二端耦接至所述参考电压，以及所述第三开关的控制端耦接至所述控制电路以接收第三控制信号；以及
第四开关，具有第一端耦接至所述电流源以接收所述偏压电流，其中所述第四开关的第二端耦接至所述忆阻器的所述第二端，以及所述第四开关的控制端耦接至所述控制电路以接收第四控制信号。
4.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，
当所述流动方向为所述第一方向时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第一时相；
当所述流动方向为所述第二方向时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第二时相；
当所述振荡器处于所述第一时相时，所述控制电路导通所述第一开关与所述第三开关并且截止所述第二开关与第四开关；以及
当所述振荡器处于所述第二时相时，所述控制电路截止所述第一开关与所述第三开关并且导通所述第二开关与所述第四开关。
5.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述控制电路包括：
第五开关，具有第一端耦接至所述第一阈电压；
第六开关，具有第一端耦接至所述第二阈电压；
比较器，具有第一输入端耦接至所述第五开关的第二端与所述第六开关的第二端，其中所述比较器的第二输入端耦接至所述第一开关的所述第一端与所述第四开关的所述第一端；以及
逻辑电路，具有输入端耦接至所述比较器的输出端以接收比较结果，其中所述逻辑电路依照所述比较结果来提供所述第一控制信号、所述第二控制信号、所述第三控制信号、所述第四控制信号、第五控制信号与第六控制信号，
其中所述第五开关的一控制端耦接至所述逻辑电路以接收所述第五控制信号，其中所述第六开关的控制端耦接至所述逻辑电路以接收所述第六控制信号。
6.根据权利要求5所述的振荡器，其特征在于，
当所述比较结果表示所述忆阻器的所述代表电压小于所述第一阈电压时，所述逻辑电路导通所述第一开关、所述第三开关与所述第五开关并且截止所述第二开关、所述第四开关与所述第六开关；以及
当所述比较结果表示所述忆阻器的所述代表电压大于所述第二阈电压时，所述逻辑电路截止所述第一开关、所述第三开关与所述第五开关并且导通所述第二开关、所述第四开关与所述第六开关，其中所述第一阈电压大于所述第二阈电压。
7.根据权利要求3所述的振荡器，其特征在于，所述控制电路包括：
第一比较器，具有第一输入端耦接至所述第一阈电压，其中所述第一比较器的第二输入端耦接至所述第一开关的所述第一端与所述第四开关的所述第一端；
第二比较器，具有第一输入端耦接至所述第一开关的所述第一端与所述第四开关的所述第一端，其中所述第二比较器的第二输入端耦接至所述第二阈电压，其中所述第一阈电压大于所述第二阈电压；
第一反及闸，具有第一输入端耦接至所述第一比较器的输出端，其中所述第一反及闸的输出端耦接至所述第二开关与所述第四开关的所述控制端以提供所述第二控制信号与所述第四控制信号；以及
第二反及闸，具有第一输入端耦接至所述第二比较器的输出端，其中所述第二反及闸的第二输入端耦接至所述第一反及闸的所述输出端，所述第二反及闸的输出端耦接至所述第一反及闸的第二输入端，以及所述第二反及闸的所述输出端还耦接至所述第一开关与所述第三开关的所述控制端以提供所述第一控制信号与所述第三控制信号。
8.一种振荡器的操作方法，其特征在于，所述操作方法包括：
由电流源提供偏压电流；
由切换电路将所述电流源所提供的所述偏压电流传输给忆阻器；
由控制电路检测所述忆阻器的代表电压；
由所述控制电路依照所述代表电压、第一阈电压与第二阈电压之间的关系来改变并提供至少一个控制信号；以及
由所述切换电路依照所述至少一个控制信号而改变所述偏压电流在所述忆阻器的流动方向，其中
当所述代表电压不小于所述第一阈电压时，由所述控制电路控制所述切换电路将所述偏压电流在所述忆阻器的所述流动方向从第一方向改变为第二方向，以及
当所述代表电压不大于所述第二阈电压时，由所述控制电路控制所述切换电路将所述偏压电流在所述忆阻器的所述流动方向从所述第二方向改变为所述第一方向，其中所述第一阈电压大于所述第二阈电压。
9.根据权利要求8所述的操作方法，其特征在于，所述操作方法更包括：
当所述流动方向为所述第一方向而导致所述忆阻器的阻值增加时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第一时相；
当所述流动方向为所述第二方向而导致所述忆阻器的阻值减少时，所述振荡器处于一个振荡周期中的第二时相；
在所述第一时相中，由所述控制电路比较所述代表电压与所述第一阈电压，以及当所述忆阻器的所述代表电压不小于所述第一阈电压时，由所述控制电路改变所述至少一个控制信号以结束所述第一时相并进入所述第二时相；以及
在所述第二时相中，由所述控制电路比较所述代表电压与所述第二阈电压，以及当所述忆阻器的所述代表电压不大于所述第二阈电压时，由所述控制电路改变所述至少一个控制信号以结束所述第二时相并进入所述第一时相。
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