一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路制造技术

本发明专利技术公开了一种忆阻耦合Hindmarsh‑Rose神经元电路，应用于神经元电路设计技术领域，包括分数阶磁通控制的理想忆阻器、分数阶双曲型忆阻器和分数阶阈值忆阻器；分数阶磁通控制的理想忆阻器和分数阶双曲型忆阻器分别引入到二维Hindmarsh‑Rose神经元模型中构建第一三维Hindmarsh‑Rose神经元模型、第二三维Hindmarsh‑Rose神经元模型；将两个三维Hindmarsh‑Rose神经元模型运用分数阶阈值忆阻器进行耦合。本发明专利技术通过建立两个不同的三维神经元模型，并使用分数阶阈值忆阻器进行耦合，具有丰富的放电行为，有效的反映出了人类大脑神经元的放电行为。

【技术实现步骤摘要】
一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路
本专利技术涉及双忆阻Hindmarsh-Rose神经元电路设计
，更具体的说是涉及一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路。
技术介绍
神经元在信号处理中起着至关重要的作用，信息的收集、存储和信号传输都由神经元完成。为模拟神经元的放电行为，许多常微分或差分方程的数学模型从基于生物实验中抽象出来。其中三维、四维忆阻Hindmarsh-Rose神经元模型和分数阶忆阻Hindmarsh-Rose神经元模型都能有效地模拟神经元的放电模式，展示神经元的各种非线性现象。忆阻器由蔡少棠于1971年首次提出，由于其非线性和独特的内存特性,已成为不可替代的除电阻,电感,电容的第四个基本电路元件，在混沌电路、保密通信和神经网络中具有重要的应用前景。神经元之间的信息传递依赖于突触，忆阻器可以作为耦合突触来表征由两个神经元膜电位之间的电位差产生的电磁感应电流。神经元的触发模式对初始条件非常敏感。非线性系统通过选择不同的初始条件，表现出不同的稳定触发模式，称为共存触发模式。如果两种以上共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，包括分数阶磁通控制的理想忆阻器、分数阶双曲型忆阻器和分数阶阈值忆阻器；/n所述分数阶磁通控制的理想忆阻器和所述分数阶双曲型忆阻器分别引入到二维Hindmarsh-Rose神经元模型中构建第一三维Hindmarsh-Rose神经元模型、第二三维Hindmarsh-Rose神经元模型；所述第一三维Hindmarsh-Rose神经元模型和所述第二三维Hindmarsh-Rose神经元模型运用所述分数阶阈值忆阻器进行耦合。/n

【技术特征摘要】
1.一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，包括分数阶磁通控制的理想忆阻器、分数阶双曲型忆阻器和分数阶阈值忆阻器；
所述分数阶磁通控制的理想忆阻器和所述分数阶双曲型忆阻器分别引入到二维Hindmarsh-Rose神经元模型中构建第一三维Hindmarsh-Rose神经元模型、第二三维Hindmarsh-Rose神经元模型；所述第一三维Hindmarsh-Rose神经元模型和所述第二三维Hindmarsh-Rose神经元模型运用所述分数阶阈值忆阻器进行耦合。


2.根据权利要求1所述的一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，所述分数阶磁通控制的理想忆阻器包含第一分数积分器、第一交变器、模拟乘法器M3、模拟乘法器M4和电阻R3；
输入信号分别与模拟乘法器M3、模拟乘法器M4的输入端相连接，模拟乘法器M3的输出端与第一分数积分器的输入端相连接，第一分数积分器的输出端与第一交变器的输入端相连接，第一交变器的输出端与模拟乘法器M4的输入端相连接，模拟乘法器M4的输出端与电阻R3相连接。


3.根据权利要求2所述的一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，所述分数阶双曲型忆阻器包含第一反双曲正切函数单元电路T01、模拟乘法器M1、模拟乘法器M2、电阻R1、电阻R2和第二分数积分器；
输入信号分别与第二分数积分器的输出端和模拟乘法器M2的输入端相连接，第二分数积分器的输出端连接第一反双曲正切函数单元电路T01的输入端，第一反双曲正切函数单元电路T01的输出端与模拟乘法器M1的输入端相连接，模拟乘法器M2的输出端与模拟乘法器M1以及电阻R2的输入端相连接，模拟乘法器M1的输出端与电阻R1的输入端相连接。


4.根据权利要求3所述的一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，所述分数阶阈值忆阻器有输入端vx、输入端vu、输出端A、输出端B，包含运算放大器U4、第三分数积分器、第二交变器、第二反双曲正切函数单元电路T02和模拟乘法器M5、电阻R111、电阻R112、电阻R113、电阻R114、电阻R01、电阻R02；
输入端vx与电阻R111的输入端相连接，电阻R111的输出端与运算放大器U4的反向输入端和电阻R112的输入端相连接，信号输入端vu与电阻R113的输入端相连接，运算放大器U4的正向输入端与电阻R113、电阻R114的输出端相连接，运算放大器U4的输出端与第三分数积分器的输入端相连接，第三分数积分器的输出端与第二反双曲正切函数单元电路T02的输入端相连接，第二反双曲正切函数单元电路T02的输出端与模拟乘法器M5的输入端相连接，模拟乘法器M5的输出端与第二交变器相连接，模拟乘法器M5的输出端还与电阻R01的输入端连接，交变器的输出端通过电阻R02与输出端B连接，电阻R01与输出端A连接。


5.根据权利要求4所述的一种忆阻耦合Hindmarsh-Rose神经元电路，其特征在于，所述第一反双曲正切函数单元电路T01包括双晶体管T11、双晶体管T21、运算放大器Ui1、运算放大器Uo1和电流源模块I01以及电阻R102、电阻R103、电阻R104、电阻R105、电阻R106、电阻RF1、电阻RC11、电阻RC21；
电阻R102与运算放大器Ui1以及电阻RF1的输入端连接，电阻RF1以及运算放大器Ui1的输出端与双晶体管T11的基极连接，双晶体管T11与双晶体管T21并联连接，双晶体管T11与双晶体管T21的集电极分别与电阻RC11、电阻RC21连接，双晶体管T11与双晶体管T21的集电极还分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁大为，陈晓宇，江丽，胡永兵，杨宗立，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34