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(zhuǎn)換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器U1的輸入端C相連，模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(jìn)行特性及應(yīng)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電路設(shè)計和憶阻器領(lǐng)域，涉及一種基于光耦的憶阻器可編程等效電路。
【背景技術(shù)】
[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(xué)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(jìn)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(luò)、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(shè)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(jìn)行特性及應(yīng)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(shè)計，在具體實現(xiàn)中由于設(shè)計問題和電容、運(yùn)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(zhǔn)確模擬憶阻器的電路特性。因此，設(shè)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(jìn)行特性及應(yīng)用研究。
[0005]本發(fā)明所采取的技術(shù)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(zhuǎn)換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器Ul的輸入端C相連,模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(shè)AB兩端上的電壓為:
Ui = kxsm at ,
則經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)換器U3采樣處理后，輸出的信號為:
【權(quán)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(zhuǎn)換器U1、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器Ul的輸入端C相連，模數(shù)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器U3的輸入端E相連，數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)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(shè)AB兩端上的電壓為:
Ui =K1Sin at， 則經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器Ul、可編程器件U2和數(shù)模轉(zhuǎn)換器U3采樣處理后，輸出的信號為:
2.根據(jù)權(quán)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(dǎo)特性為: W=f(V) 則線性光耦的電導(dǎo)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(quán)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(xué)技術(shù)大學(xué)