一种用于模拟忆阻元件的实验装置，它包括积分电路、V/I变换电路、非线性电阻和反馈电路，所述V/I变换电路包括两个运算放大器和五个电阻，第一运算放大器的同相输入端经第一电阻接积分电路的输出端，反相输入端经第二电阻接地并经第三电阻接其输出端，输出端依次经第四电阻和非线性电阻接地，第二运算放大器接成电压跟随器，其输入端接于第四电阻和非线性电阻之间，输出端经第五电阻接第一运算放大器的同相输入端。本实用新型专利技术利用由普通电路元器件构成的电路成功模拟了纳米尺度下忆阻元件的伏安特性，很好地解决了目前忆阻元件的实验教学难以开展的难题，为学习和研究忆阻电路提供了实用工具。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种用于模拟忆阻元件的实验装置，它包括积分电路、V/I变换电路、非线性电阻和反馈电路，所述V/I变换电路包括两个运算放大器和五个电阻，第一运算放大器的同相输入端经第一电阻接积分电路的输出端，反相输入端经第二电阻接地并经第三电阻接其输出端，输出端依次经第四电阻和非线性电阻接地，第二运算放大器接成电压跟随器，其输入端接于第四电阻和非线性电阻之间，输出端经第五电阻接第一运算放大器的同相输入端。本技术利用由普通电路元器件构成的电路成功模拟了纳米尺度下忆阻元件的伏安特性，很好地解决了目前忆阻元件的实验教学难以开展的难题，为学习和研究忆阻电路提供了实用工具。【专利说明】-种用于模拟忆阻元件的实验装置
本技术涉及一种在教学实验中使用的用于模拟忆阻元件的实验装置，属于实 验仪器
。
技术介绍
忆阻器是一种具有记忆功能的非线性电阻，是继电阻、电容、电感之后的第四种无 源基本电路元件。作为基本元件的忆阻器的出现，必将导致电子电路的结构体系、原理、设 计理论的变革，并促进电子行业新的应用领域的发展。忆阻器（Memristor)是由电荷q和 磁通Φ定义的一种非线性电阻。2008年惠普实验室在纳米级上实现了具有忆阻器性能的 器件后，相继提出了实现忆阻器性能的各种物理模型或装置。忆阻器在生物科学，人工神经 网络，微电子等多个领域展现了其潜在的应用前景。 忆阻元件虽然由惠普实验室成功开发出了纳米尺度下的忆阻元件，但由于其尺度 过小，致使对于忆阻元件的实验难以开展，忆阻元件的学习只能停留在概念上，给忆阻元件 的教学造成了极大的困难。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种用于模拟忆阻元件的实验 装置，为高校开展忆阻元件的实验教学提供方便。 本技术所述问题是以下述技术方案实现的： -种用于模拟忆阻元件的实验装置，构成中包括积分电路、V/I变换电路、非线性 电阻和反馈电路，所述V/Ι变换电路包括两个运算放大器和五个电阻，第一运算放大器的 同相输入端经第一电阻接积分电路的输出端，反相输入端经第二电阻接地并经第三电阻接 其输出端，输出端依次经第四电阻和非线性电阻接地，第二运算放大器接成电压跟随器，其 输入端接于第四电阻和非线性电阻之间，输出端经第五电阻接第一运算放大器的同相输入 端。 上述用于模拟忆阻元件的实验装置，所述反馈电路包括微分电容、两个运算放大 器和三个电阻，第三运算放大器的同相输入端经第六电阻接地，反相输入端经第七电阻接 其输出端并经第八电阻接于第四电阻和非线性电阻之间，第四运算放大器采用AD844,其同 相输入端接第三运算放大器的输出端，反相输入端经微分电容接地，TZ端接积分电路的输 入端。 上述用于模拟忆阻元件的实验装置，所述积分电路包括第五运算放大器、积分电 容和第九电阻，第五运算放大器采用AD844,其同相输入端为积分电路的输入端，反相输入 端经第九电阻接地，TZ端经积分电容接地。 上述用于模拟忆阻元件的实验装置，所述非线性电阻由二极管和两个电阻连接而 成，第十电阻与二极管串联连接后再与第十一电阻并联连接。 本技术利用由运算放大器、电阻等普通电路元器件构成的电路成功模拟了纳 米尺度下忆阻元件的伏安特性，很好地解决了目前忆阻元件的实验教学难以开展的难题， 为学习和研究忆阻电路提供了实用工具。 【专利附图】【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步详述。 图1是线性双口网络的结构； 图2是由两受控源组成的双口网络的电路示意图； 图3是本技术的电原理图； 图4是本技术的仿真结果。 图中各标号清单为：F1?F5、第一运算放大器?第五运算放大器，D、二极管，C1、 微分电容，C2、积分电容，R1?R11、第一电阻?第十一电阻。 【具体实施方式】 根据忆阻元件的定义： _)=实现忆阻元件装置的总思路为：通过构建一个将输出口电压电流关系转换为 输入口电荷磁链关系的双口网络，将非线性电阻转换为忆阻。 本技术依据的原理为，设有一个线性双口网络(如图1 )，其传输参数方程如式 (1)所示· 【权利要求】1. 一种用于模拟忆阻元件的实验装置，其特征是，它包括积分电路、V/I变换电路、非 线性电阻和反馈电路，所述V/I变换电路包括两个运算放大器和五个电阻，第一运算放大 器（F1)的同相输入端经第一电阻（R1)接积分电路的输出端，反相输入端经第二电阻（R2) 接地并经第三电阻（R3)接其输出端，输出端依次经第四电阻（R4)和非线性电阻接地，第二 运算放大器（F2)接成电压跟随器，其输入端接于第四电阻（R4)和非线性电阻之间，输出端 经第五电阻（R5)接第一运算放大器（F1)的同相输入端。2. 根据权利要求1所述的用于模拟忆阻元件的实验装置，其特征是，所述反馈电路包 括微分电容（C1)、两个运算放大器和三个电阻，第三运算放大器（F3)的同相输入端经第六 电阻（R6)接地，反相输入端经第七电阻（R7)接其输出端并经第八电阻（R8)接于第四电阻 (R4)和非线性电阻之间，第四运算放大器（F4)采用AD844,其同相输入端接第三运算放大 器（F3)的输出端，反相输入端经微分电容（C1)接地，TZ端接积分电路的输入端。3. 根据权利要求1或2所述的用于模拟忆阻元件的实验装置，其特征是，所述积分电 路包括第五运算放大器（F5)、积分电容（C2)和第九电阻（R9)，第五运算放大器（F5)采用 AD844,其同相输入端为积分电路的输入端，反相输入端经第九电阻（R9)接地，TZ端经积分 电容（C2)接地。4. 根据权利要求3所述的用于模拟忆阻元件的实验装置，其特征是，所述非线性电阻 由二极管（D)和两个电阻连接而成，第十电阻（R10)与二极管（D)串联连接后再与第十一电 阻（R11)并联连接。【文档编号】G09B23/18GK204102401SQ201420414243【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日 【专利技术者】李力行, 梁涵卿, 董文凯, 季一宁, 邓忻依 申请人:华北电力大学（保定）本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于模拟忆阻元件的实验装置，其特征是，它包括积分电路、V/I变换电路、非线性电阻和反馈电路，所述V/I变换电路包括两个运算放大器和五个电阻，第一运算放大器（F1）的同相输入端经第一电阻（R1）接积分电路的输出端，反相输入端经第二电阻（R2）接地并经第三电阻（R3）接其输出端，输出端依次经第四电阻（R4）和非线性电阻接地，第二运算放大器（F2）接成电压跟随器，其输入端接于第四电阻（R4）和非线性电阻之间，输出端经第五电阻（R5）接第一运算放大器（F1）的同相输入端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李力行，梁涵卿，董文凯，季一宁，邓忻依，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：新型
国别省市：河北;13
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