CN115267338A - 一种实现忆阻器电导线性调节的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种实现忆阻器电导线性调节的系统及方法,包括:模式配置模块,控制管理模块,电压转换模块,电压驱动模块,待测忆阻器件,测试载具,电流采集模块;所述控制管理模块用于根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息,并按照时间顺序进行存储,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。简化线性调节机制的研究工作,保证测试结果的准确性。
Description
技术领域
本发明属于电路设计测试领域,具体涉及一种实现忆阻器电导线性调节的系统和方法。
背景技术
忆阻器是具有阻值可变、掉电非易失特性的新型元件。研制过程中发现,目前具备忆阻特性的器件,初始化至高阻抗状态后,在受到外部一定阈值以上电压激励的情况下,电导升高;受到反向电压激励时,电导下降。但是,升高和下降曲线呈现非对称的情况(最高阻抗位置向x轴垂直做辅助线,观察辅助线两侧的曲线变化趋势),也就是不具备线性可调的特性。具体表现在忆阻器SET带来的阻值变化用100个脉冲可以完成,但RESET过程需要500个脉冲才能完成。
工程领域希望忆阻器具备线性可调的特性,以便于在人工智能矩阵计算领域以及类脑计算领域得到广泛应用。科研团队在研究中发现了五种针对忆阻器线性的调节方法,分别为(1)调节脉冲宽度、(2)调节脉冲个数、(3)调节存储单元漏极和源极上的脉冲幅值、(4)调节晶体管栅压和(5)调节晶体管栅压、漏极电压以及源极电压。
实验室进行上述研究的过程中,普遍使用半导体测试仪,实现相关参数调节。半导体测试仪针对通用半导体器件实现测试功能,在测试忆阻器时,脉冲数量、脉冲间隔、脉冲宽度参数配置繁杂,电压调节不便捷。
利用上述仪器进行忆阻器测试的过程中,由于没有专门针对忆阻器特性提供的脉冲电压、脉冲宽度调节功能,每次改变测试点电压时,都需要手动调节。而且在一次调节中,可能会在输出脉冲的同时,对电压的幅度和脉冲的宽度做出改变,单次调节后的脉冲输出次数会达到几百次到几千次。手动调节和手动控制输出影响测试速度、中断测试程序或者导致测试数据缺失,严重影响测试结果准确性。
因此迫切需要专门针对忆阻器件特性测试使用的专门测试仪器,以解决在实验室条件下手工测试忆阻器器件特性时,遇到的上述困难。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,本发明旨在提供一种实现忆阻器电导线性调节的系统和方法。
为了实现上述目的,本发明实施例采用如下技术方案:
第一方面,提供一种实现忆阻器电导线性调节的系统,包括:模式配置模块,用于生成和配置电压动作和采集电流时机的时序模板文件;控制管理模块,其输入端与所述模式配置模块连接,用于按照时序模板控制文配置的电压动作,对待测忆阻器件的检测点进行对应的操作;电压转换模块,其输入端与所述控制管理模块的输出端连接,用于将按照控制管理模块的操作指示输出模拟电压信号;电压驱动模块,其输入端与所述电压转换模块的输出端连接,用于增强、降低电路驱动能力并控制电压信号的开启;待测忆阻器件,包括至少一个忆阻器结构;所忆阻器结构上接入电压的位置设定为检测点,所述检测点与所述电压驱动模块的输出端连接;测试载具,用于放置待测忆阻器件;其上设有多个测试点,每个所述测试点与所述电压驱动模块的输出端连接;所述测试点用于与所述检测点连接,进而所述检测点与电压驱动模块的输出端连接;电流采集模块,其输入端与所述测试点连接,其输出端与控制管理模块连接,用于按照时序模板文件指示采集测试点的电流并反馈给控制管理模块;所述控制管理模块还用于根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息,并按照时间顺序进行存储,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
根据本申请实施例提供的技术方案,每个所述忆阻器结构包括一个晶体管和一个忆阻器,忆阻器T2端与晶体管漏极连接,设定晶体管栅极为第一检测点,晶体管源极为第二检测点,晶体管漏极为第三检测点,忆阻器T1端为第四检测点,忆阻器T2端为第五检测点;测试载具的测试点分为多组,每组测试点的数量为五个,与五个检测点对应连接;电压转换模块分为多路,每路电压转换模块的数量为五个,与五个检测点对应连接。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述电压驱动模块包括电子开关和驱动电路;所述电子开关位于所述电压驱动电路的输出,包括脉冲端、接地端和悬空端,用于实现驱动测试点在接脉冲、接地和悬空的状态切换,进而控制电压信号的通断;所述驱动电路分为升压电路和降压电路,用于增强电压信号。
第二方面,提供一种实现忆阻器电导线性调节的方法,采用前文所述的系统实现,包括如下步骤:将待测忆阻器件放置在测试载具上,将待测忆阻器结构的检测点与测试载具的测试点连接;对测试点进行编号;根据测试点的编号,编写时序模板文件;将时序模板文件导入控制管理模块;按照时序模板文件配置的电压参数和动作,顺次开始配置并实现指定的电压输出操作;同时采集对应测试点的电流;根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息;按照时间顺序进行存储等效电导信息,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
根据本申请实施例提供的技术方案,编写时序模板文件包括如下步骤:编写忆阻器初始化操作模式,形成初始化原子操作文件;编写忆阻器SET操作模式,形成SET原子操作文件;编写忆阻器RESET操作模式,形成RESET原子操作文件;编写电流读取操作模式,形成读取原子操作文件;指定初始化原子操作文件、SET原子操作文件、RESET原子操作文件和读取原子操作文件的操作组合、操作顺序和操作次数,完成一次忆阻器测试方案的编辑,形成一个测试的时序模板文件。
根据本申请实施例提供的技术方案,编写忆阻器初始化操作模式,包括如下步骤:对第一测试点施加电压信号、对第三或第五测试点施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值和脉冲宽度;设置第二测试点和第四测试点接地;设定第二测试点为电流采集点,采集电流值;将采集的电流值和施加电压幅值处理得到当前电导值G=I/U;判断G是否大于预设阈值;若小于等于预设阈值,持续当前动作;若大于预设阈值时,初始化动作完成。
根据本申请实施例提供的技术方案,编写忆阻器SET操作模式,包括如下步骤:设置第一测试点和第二测试点悬空;设置第三测试点或第五测试点接地;对第四测试点施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;电压信号的脉冲次数达到设定次数,SET动作完成。
根据本申请实施例提供的技术方案,编写忆阻器RESET操作模式,包括如下步骤:设置第一测试点和第二测试点悬空;设置第四测试点接地;对第三测试点或第五测试点,施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;电压信号的脉冲次数达到设定次数,RESET动作完成。
根据本申请实施例提供的技术方案,编写电流读取操作模式,包括如下步骤:设定读取电流的脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数;当脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数达到预设读取值,完成电流读取动作。
本发明具有如下有益效果:
由于本申请编辑了电压动作的时序模板文件,上位机软件通过网络或者串口将时序模板文件发送给控制管理模块,控制管理模块通过时序模板文件导入的操作步骤,顺次开始配置时序模板文件中对指定的检测点进行指定的输出操作,产生相应的电压信号,进而控制各个测试点的接入电压、接地或者短路的状态,同时接收电流采集模块采集电流信号,处理得到按照时间顺序排布的待测忆阻器的电导变化曲线,从而简化线性调节机制的研究工作。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本申请所述的忆阻器电导线性调节系统的结构示意图;
图2为本申请所述的忆阻器结构示意图;
图3为本申请所述的侧视载具侧视点与电子开关分布示意图。
附图标记说明:
201、第一检测点;202、第二检测点;203、第三检测点;204、第四检测点;205、第五检测点;
301、第一测试点;302、第二测试点;303、第三测试点;304、第四测试点;305、第五测试点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本公开的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“前端”、“后端”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。
在本公开的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“对接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例一
一种实现忆阻器电导线性调节的系统,包括:模式配置模块,用于生成和配置电压动作和采集电流时机的时序模板文件;控制管理模块,其输入端与所述模式配置模块连接,用于按照时序模板控制文配置的电压动作,对待测忆阻器件的检测点进行对应的操作;电压转换模块,其输入端与所述控制管理模块的输出端连接,用于将按照控制管理模块的操作指示输出模拟电压信号;电压驱动模块,其输入端与所述电压转换模块的输出端连接,用于增强、降低电路驱动能力并控制电压信号的开启;待测忆阻器件,包括至少一个忆阻器结构;所忆阻器结构上接入电压的位置设定为检测点,所述检测点与所述电压驱动模块的输出端连接;测试载具,用于放置待测忆阻器件;其上设有多个测试点,每个所述测试点与所述电压驱动模块的输出端连接;所述测试点用于与所述检测点连接,进而所述检测点与电压驱动模块的输出端连接;电流采集模块,其输入端与所述测试点连接,其输出端与控制管理模块连接,用于按照时序模板文件指示采集测试点的电流并反馈给控制管理模块;所述控制管理模块还用于根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息,并按照时间顺序进行存储,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
具体地,所述忆阻器结构通常为晶体管与忆阻器组成1T1R或者2T2R结构。晶体管通常为CMOS晶体管,晶体管实现对忆阻器的控制。为了实现忆阻器电导线性调节,本装置能够对检测点施加电压或者接地,检测点一般为晶体管栅极、源极、漏极以及忆阻器两侧。
具体地,所述模式配置模块通过配置输入模块与所述控制管理模块连接;所述配置输入模块为发送或者接收文件的网口或者串口。
文件传递可以通过UDP、TCP/IP或其他自定义的网络或者串行接口协议完成配置文件的转移;或者通过可移动存储介质方式完成配置文件的转移。
测试载具用于放置待测忆阻器件,测试载具上设有测试点,测试点用于与忆阻器结构的检测点连接。所述测试点与所述检测点通过紧固载具连接,所述紧固载具可以是电线、螺丝或者插座。
可以理解的是,所述测试点的数量有多个,以便与更多数量的忆阻器结构的检测点连接或者不同结构的忆阻器结构的检测点连接。
由于本申请编辑了电压动作的时序模板文件,上位机软件通过网络或者串口将时序模板文件发送给控制管理模块,控制管理模块通过时序模板文件导入的操作步骤,顺次开始配置时序模板文件中对指定的检测点进行指定的输出操作,产生相应的电压信号,进而控制各个测试点的接入电压、接地或者短路的状态,同时接收电流采集模块采集电流信号,处理得到按照时间顺序排布的待测忆阻器的电导变化曲线,从而简化线性调节机制的研究工作。
在本申请一实施方式中,每个所述忆阻器结构包括一个晶体管和一个忆阻器,忆阻器T2端与晶体管漏极连接,设定晶体管栅极为第一检测点(201),晶体管源极为第二检测点(202),晶体管漏极为第三检测点(203),忆阻器T1端为第四检测点(204),忆阻器T2端为第五检测点(205);测试载具的测试点分为多组,每组测试点的数量为五个,与五个检测点对应连接;电压转换模块分为多路,每路电压转换模块的数量为五个,与五个检测点对应连接。
其中,如图2为本实施例采用的忆阻器结构,具有较好的通用性。
其中,如图3所示,测试载具上的每组测试点分别设定为第一测试点(301)、第二测试点(302)、第三测试点(303)、第四测试点(304)和第五测试点(305)。
第一测试点(301)与第一检测点(201)连接,第二测试点(302)与第二检测点(202)连接,第三测试点(303)与第三检测点(203)连接,第四测试点(304)与第四检测点(204)连接,第五测试点(305)与第五检测点(205)连接。具体地,相互之间可以通过电线紧固绑定。
对检测点和测试点进行编号,一方面,方便二者的对应连接,另一方面,方便了时序模板文件的编辑。虽然晶体管漏极和忆阻器T2端实质是同一个点,便于测试,也是单独命名,单独引出。
在本申请一实施方式中,所述电压驱动模块包括电子开关和驱动电路;所述电子开关位于所述电压驱动电路的输出,包括脉冲端、接地端和悬空端,用于实现驱动测试点在接脉冲、接地和悬空的状态切换,进而控制电压信号的通断;所述驱动电路分为升压电路和降压电路,用于增强电压信号。
具体地,所述电压驱动模块根据时序模板文件配置的电压动作控制电子开关的动作,将测试点与脉冲端或者接地端连通,进而实现给相应的检测点施加设定的电压信号。测试载具包含数量可扩展的测试点,每个测试点独立配置正电压、负电压和接地模式,通过电子开关的动作,给检测点施加正电压和负电压或者接地。
实施例二
一种实现忆阻器电导线性调c节的方法,采用前文所述的系统实现,包括如下步骤:将待测忆阻器件放置在测试载具上,将待测忆阻器结构的检测点与测试载具的测试点连接;对测试点进行编号;根据测试点的编号,编写时序模板文件;将时序模板文件导入控制管理模块;按照时序模板文件配置的电压参数和动作,顺次开始配置并实现指定的电压输出操作;同时采集对应测试点的电流;根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息;按照时间顺序进行存储等效电导信息,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
具体地,所述电压参数包括脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数。根据忆阻器的材料不同,需要的脉冲幅值不同;根据线性调节策略不同,需要施加的脉冲宽度和脉冲次数也不相同。
所述时序模板文件为按照预设顺序给相应测试点施加预设参数的电压,以便控制管理模块按照时序模板文件的配置给相应的检测点动作。
具体地,通过上位机软件编辑各项操作测试点,以及测试点电压信号的电压参数以及接地的测试点,保证测试过程连续进行,减少对测试速度的影响,保证测试结果的准确性。
在本申请一实施方式中,编写时序模板文件包括如下步骤:
编写忆阻器初始化操作模式,形成初始化原子操作文件;
编写忆阻器SET操作模式,形成SET原子操作文件;
编写忆阻器RESET操作模式,形成RESET原子操作文件;
编写电流读取操作模式,形成读取原子操作文件;
指定初始化原子操作文件、SET原子操作文件、RESET原子操作文件和读取原子操作文件的操作组合、操作顺序和操作次数,完成一次忆阻器测试方案的编辑,形成一个测试的时序模板文件。
具体地,通过上位机软件编辑忆阻器初始化操作的施加电压信号和接地的测试点号,电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;通过上位机软件编辑忆阻器SET操作的施加电压信号和接地的测试点号,电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;通过上位机软件编辑忆阻器RESET操作的施加电压信号和接地的测试点号,电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数。
SET操作为忆阻器的阻值达到需要阻值的过程,一般施加正电压;RESET操作一般施加负电压,初始化操作一般也是施加正电压。
时序模板文件中利用已经定义的忆阻器测试的原子操作文件,按照时间顺序组合编写完成一次忆阻器测试方案的编制,时序模板文件要指定原子操作的重复操作次数。
上位机软件通过网络或者串口将时序模板控制文件发送到模式配置输入模块,控制管理模块根据模式配置输入模块导入的操作步骤,通过电子开关控制各个配置点的状态接入电压,接地,断路,按照时间顺序,顺次开始配置文件中指定的输出操作。控制灌流模块中的逻辑负责产生电压指示的数字信号、文件中描述的脉冲持续长度。
电压转换模块根据模式控制管理模块的电压指示信号输出模拟电压,该模块支持多通道输出。
电压驱动模块在电压转换模块的后级,增强电路的驱动能力。电压驱动模块中还含有电子开关,根据配置文件的情况选择电子开关连同的触点上是接通带电压脉冲、接地或者悬空。
电流采集模块负责采集指定测试点之间的电流数值。采集动作发生有时序模板文件指示发起。电流采集结果会反馈值模式控制管理模块,根据当前动作发生时时序模板控制文件中的电压值以及公式G=i/V得到当前忆阻器的等效电导值,并按照时间顺序记录在测试结果文件中。
研究者可以根据上述测试步骤获得按照时间顺序排布的待测试忆阻器的电导变化曲线。从而简化线性调节机制的研究工作。
在本申请一实施方式中,编写忆阻器初始化操作模式,包括如下步骤:对第一测试点301施加电压信号、对第三或第五测试点305施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值和脉冲宽度;设置第二测试点302和第四测试点304接地;设定第二测试点302为电流采集点,采集电流值;将采集的电流值和施加电压幅值处理得到当前电导值G=I/U;判断G是否大于预设阈值;若小于等于预设阈值,持续当前动作;若大于预设阈值时,初始化动作完成。
在本申请一实施方式中,编写忆阻器SET操作模式,包括如下步骤:设置第一测试点301和第二测试点302悬空;设置第三测试点303或第五测试点305接地;对第四测试点304施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;电压信号的脉冲次数达到设定次数,SET动作完成。
在本申请一实施方式中,编写忆阻器RESET操作模式,包括如下步骤:设置第一测试点301和第二测试点302悬空;设置第四测试点304接地;对第三测试点303或第五测试点305,施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;电压信号的脉冲次数达到设定次数,RESET动作完成。
在本申请一实施方式中,编写电流读取操作模式,包括如下步骤:设定读取电流的脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数;当脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数达到预设读取值,完成电流读取动作。
具体地,以图2为例说明一个测试的时序模板文件配置方法。
本例中使用上位机即电脑实现测试模板的编辑功能。对于本例中测试的忆阻器件来说,电压脉冲的幅度设置在0.6V,脉冲宽度有10us和100us两种。
完成本例中初始化动作定义,即在忆阻器T2端、晶体管栅极接偏置电压,设定施加的电压信号的的脉冲幅值0.6v、脉冲宽度10us。读取晶体管漏极电流Is。定义阈值电导Gforming。记G=Is/0.6V,当G>Gforming时,初始化动作完成,否则,持续当前模板定义动作。
完成本例中SET动作定义,在忆阻器T1端输入电压,忆阻器T2端接地,设定电压的脉冲幅值0.6V、脉冲宽度10us,脉冲冲击次数200次。
完成本例中RESET动作定义,忆阻器T2端输入电压,忆阻器T1端接地,设定电压的脉冲幅值-0.6V、脉冲宽度10us、脉冲冲击次数200次。
完成本例中读取动作定义,设定读取的电压脉冲幅值0.2v,脉冲宽度100us,脉冲冲击次数10次。
完成上述基本动作的组合,例如依次初始化动作1次,SET动作1次,RESET动作1次,实现整体测试方案的测试文件模板编写。文件中按照本实施例中忆阻器的具体引脚分布,分配电子开关的连通方法。
通过电流测试模块,读取电流,并控制管理模块完成电导转换。通过配置文件的控制步骤,实现初始化操作、电导递增线性度测试、电导递减线性度测试并完成电流读回操作。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种实现忆阻器电导线性调节的系统,其特征在于,包括:
模式配置模块,用于生成和配置电压动作和采集电流时机的时序模板文件;
控制管理模块,其输入端与所述模式配置模块连接,用于按照时序模板控制文配置的电压动作,对待测忆阻器件的检测点进行对应的操作;
电压转换模块,其输入端与所述控制管理模块的输出端连接,用于将按照控制管理模块的操作指示输出模拟电压信号;
电压驱动模块,其输入端与所述电压转换模块的输出端连接,用于增强、降低电路驱动能力并控制电压信号的开启;
待测忆阻器件,包括至少一个忆阻器结构;所忆阻器结构上接入电压的位置设定为检测点,所述检测点与所述电压驱动模块的输出端连接;
测试载具,用于放置待测忆阻器件;其上设有多个测试点,每个所述测试点与所述电压驱动模块的输出端连接;所述测试点用于与所述检测点连接,进而所述检测点与电压驱动模块的输出端连接;
电流采集模块,其输入端与所述测试点连接,其输出端与控制管理模块连接,用于按照时序模板文件指示采集测试点的电流并反馈给控制管理模块;
所述控制管理模块还用于根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息,并按照时间顺序进行存储,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
2.根据权利要求1所述的一种实现忆阻器电导线性调节的系统,其特征在于,
每个所述忆阻器结构包括一个晶体管和一个忆阻器,忆阻器T2端与晶体管漏极连接,设定晶体管栅极为第一检测点(201),晶体管源极为第二检测点(202),晶体管漏极为第三检测点(203),忆阻器T1端为第四检测点(204),忆阻器T2端为第五检测点(205);
测试载具的测试点分为多组,每组测试点的数量为五个,与五个检测点对应连接;
电压转换模块分为多路,每路电压转换模块的数量为五个,与五个检测点对应连接。
3.根据权利要求1所述的一种实现忆阻器电导线性调节的系统,其特征在于,所述电压驱动模块包括电子开关和驱动电路;
所述电子开关位于所述电压驱动电路的输出,包括脉冲端、接地端和悬空端,用于实现驱动测试点在接脉冲、接地和悬空的状态切换,进而控制电压信号的通断;
所述驱动电路分为升压电路和降压电路,用于增强电压信号。
4.一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,采用权利要求1-3任一项所述的系统实现,包括如下步骤:
将待测忆阻器件放置在测试载具上,将待测忆阻器结构的检测点与测试载具的测试点连接;
对测试点进行编号;
根据测试点的编号,编写时序模板文件;
将时序模板文件导入控制管理模块;
按照时序模板文件配置的电压参数和动作,顺次开始配置并实现指定的电压输出操作;同时采集对应测试点的电流;
根据当前动作发生时时序模板文件中的电压信息和反馈的电流信息,得到当前忆阻器的等效电导信息;
按照时间顺序进行存储等效电导信息,进而得到了按照时间顺序排布的待测忆阻器件的电导变化曲线。
5.根据权利要求4所述的一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,编写时序模板文件包括如下步骤:
编写忆阻器初始化操作模式,形成初始化原子操作文件;
编写忆阻器SET操作模式,形成SET原子操作文件;
编写忆阻器RESET操作模式,形成RESET原子操作文件;
编写电流读取操作模式,形成读取原子操作文件;
指定初始化原子操作文件、SET原子操作文件、RESET原子操作文件和读取原子操作文件的操作组合、操作顺序和操作次数,完成一次忆阻器测试方案的编辑,形成一个测试的时序模板文件。
6.根据权利要求5所述的一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,编写忆阻器初始化操作模式,包括如下步骤:
对第一测试点(301)施加电压信号、对第三或第五测试点(305)施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值和脉冲宽度;
设置第二测试点(302)和第四测试点(304)接地;
设定第二测试点(302)为电流采集点,采集电流值;
将采集的电流值和施加电压幅值处理得到当前电导值G=I/U;
判断G是否大于预设阈值;若小于等于预设阈值,持续当前动作;若大于预设阈值时,初始化动作完成。
7.根据权利要求5所述的一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,编写忆阻器SET操作模式,包括如下步骤:
设置第一测试点(301)和第二测试点(302)悬空;
设置第三测试点(303)或第五测试点(305)接地;
对第四测试点(304)施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;
电压信号的脉冲次数达到设定次数,SET动作完成。
8.根据权利要求5所述的一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,编写忆阻器RESET操作模式,包括如下步骤:
设置第一测试点(301)和第二测试点(302)悬空;
设置第四测试点(304)接地;
对第三测试点(303)或第五测试点(305),施加电压信号,并设定施加的电压信号的脉冲幅值、脉冲宽度和脉冲次数;
电压信号的脉冲次数达到设定次数,RESET动作完成。
9.根据权利要求5所述的一种实现忆阻器电导线性调节的方法,其特征在于,编写电流读取操作模式,包括如下步骤:
设定读取电流的脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数;
当脉冲电压幅度、脉冲宽度和脉冲次数达到预设读取值,完成电流读取动作。
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