专利摘要

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。

说明书

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u_A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u_A的反相增益，即U1引脚7的电压u₇为：

u7=-R6R5uA]]>

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u_w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，u_A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：

a=R9R6R7R5,b=R9R410R8R3R1C1]]>

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。

一种忆容器仿真器电路专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。