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一种忆阻器的测试电路制造技术

技术编号:39427781 阅读:13 留言:0更新日期:2023-11-19 16:13
本发明专利技术涉及一种忆阻器的测试电路,属于忆阻器的测试技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种忆阻器的测试电路


[0001]本专利技术属于忆阻器的测试领域,涉及一种忆阻器的测试电路


技术介绍

[0002]忆阻器
(
记忆电阻器
)
是近年来被发现的一种新型电子元件

忆阻器的电阻值会随着通过它的电流大小变化而变化,并且在断电后其电阻值会保持原状态,因此它具有电阻值记忆的特性

忆阻器由于其在开关性能

集成度

非易失性等方面的优势以及其多值存储的特性,自
2008
年问世以来就引起了研究人员的广泛关注,在下一代计算机基础物理器件领域具有广阔的应用前景

[0003]忆阻器具有非易失性存储特性,因此,通常需要测试忆阻器的直流电压

电流特性曲线,以获得忆阻器的
SET
电压
、RESET
电压以及高低阻态窗口值

忆阻器电阻转变特性的测试流程为:
SET
过程给忆阻器施加偏压从零增加到设定的正极性或负极性电压值,然后再递减到零,在扫描的过程中电压在超过忆阻器的
SET
电压值后,忆阻器的电阻值会从高电阻态变为低电阻态
。RESET
过程是指忆阻器施加的偏压从零减小到设定的负极性电压值,然后再递增到零,在扫描的过程中电压在超过忆阻器的
RESET
电压值后,忆阻器的电阻值会从低电阻态变为高电阻态

通常需要在r/>SET
过程中限制通过忆阻器的电流值,防止忆阻器由高电阻态跳变到低电阻态时通过的电流值太大,从而损坏器件的性能或导致器件硬击穿而损坏

[0004]目前,常见的忆阻器电学测试仪器主要有国外的
Keithley 4200A

SCS
以及安捷伦
B

1500A
,这些大型仪器不仅价格昂贵,且体积较大,不利于测试的便携性以及时效性

[0005]因此,需要研究新的忆阻器的测试电路来解决测试的便携性以及时效性


技术实现思路

[0006]有鉴于此,本专利技术的目的在于提供一种忆阻器的测试电路

[0007]为达到上述目的,本专利技术提供如下技术方案:
[0008]1.
一种忆阻器的测试电路,包括电压源模块
1、
恒流源模块
2、
模拟开关
3、
采样电阻
4、
限流判断模块
5、
忆阻器6及辅助测量采集模块7,所述电压源模块1的输出端与模拟开关3的第一支路3‑1相连,所述恒流源模块2与模拟开关3的第二支路3‑2相连,所述模拟开关3的输出端与采样电阻4的一端相连,所述采样电阻4的另一端与忆阻器6的输入端相连,所述限流判断模块5并联在采样电阻4的两端,所述忆阻器6的输出端与辅助测量采集模块7相连

[0009]优选的,所述电压源模块1包括
DAC
芯片和电压源模块第一运算放大器,其中
DAC
芯片的输出端与电压源模块第一运算放大器的同相输入端连接,电压源模块第一运算放大器的反向输入端与第一运算放大器的输出端连接

[0010]优选的,所述恒流源模块2包括第一运算放大器
U1、
第二运算放大器
U2、
第三运算放大器
U3、
第四运算放大器
U4、
第一电阻
R1、
第二电阻
R2、
第三电阻
R3、
第四电阻
R4、
第五电阻
R5、
第六电阻
R6、
第七电阻
R7
和第八电阻
R8
,所述第一电阻
R1、
第二电阻
R2、
第三电阻
R3、
第四电阻
R4、
第五电阻
R5、
第七电阻
R7
和第八电阻
R8
的阻值相等,且所述第六电阻
R6
的阻值
设置为恒流源的输出值;
[0011]其中第一电阻
R1
的两端分别与外部输入的参考电压和第一运算放大器
U1
的反相输入端相连;第二电阻
R2
的两端分别与第一运算放大器
U1
的反相输入端和第一运算放大器
U1
的输出端相连;第一运算放大器
U1
的同相输入端接地;第三电阻
R3
的两端分别与第一运算放大器
U1
的输出端和第二运算放大器
U2
的反相输入端相连;第四电阻
R4
的两端分别与第四运算放大器
U4
的输出端和第二运算放大器
U2
的反相输入端相连;第五电阻
R5
的两端分别与第二运算放大器
U2
的输出端和第二运算放大器
U2
的反相输入端相连;第六电阻
R6
的两端分别与第二运算放大器
U2
的输出端和第三运算放大器
U3
的同相输入端相连;第三运算放大器
U3
的反相输入端与第三运算放大器
U3
输出端相连;第七电阻
R7
的两端分别与第三运算放大器
U3
的输出端和第四运算放大器
U4
的反相输入端相连;第八电阻
R8
的两端分别与第四运算放大器
U4
的输出端和第四运算放大器
U4
的反相输入端相连

[0012]优选的,所述限流判断模块5包括第一电流检测运算放大器
A1、
第一电压运算放大器
A2、
第一比较器

第二比较器

判断信号ⅠS1、
判断信号ⅡS2
和单片机;
[0013]其中采样电阻4的两端均接入第一电流检测运算放大器
A1
的输入端;第一电流检测运算放大器
A1
的输出端接入第一电压运算放大器
A2
的输入端;第一电压运算放大器
A2
的输出接入第一比较器的反相输入端;第一比较器的同相输入端与外部输入的参考电压相连,第一比较器的输出端连接判断信号ⅠS1
;第二比较器的同相输入端连接恒流源模块2的输出端,第二比较器的反相输入端接电压源模块1的输出端,第一比较器的输出端连接判断信号ⅡS2

[0014]所述判断信号ⅠS1
和判断信号ⅡS2
接入单片机的输入寄存器,模拟开关3包含两个支路,其中第一支路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种忆阻器的测试电路,包括电压源模块
(1)、
恒流源模块
(2)、
模拟开关
(3)、
采样电阻
(4)、
限流判断模块
(5)、
忆阻器
(6)
及辅助测量采集模块
(7)
,其特征在于,所述电压源模块
(1)
的输出端与模拟开关
(3)
的第一支路
(3

1)
相连,所述恒流源模块
(2)
与模拟开关
(3)
的第二支路
(3

2)
相连,所述模拟开关
(3)
的输出端与采样电阻
(4)
的一端相连,所述采样电阻
(4)
的另一端与忆阻器
(6)
的输入端相连,所述限流判断模块
(5)
并联在采样电阻
(4)
的两端,所述忆阻器
(6)
的输出端与辅助测量采集模块
(7)
相连
。2.
根据权利要求1所述忆阻器的测试电路,其特征在于,所述电压源模块
(1)
包括
DAC
芯片和电压源模块第一运算放大器,其中
DAC
芯片的输出端与电压源模块第一运算放大器的同相输入端连接,电压源模块第一运算放大器的反向输入端与第一运算放大器的输出端连接
。3.
根据权利要求1所述忆阻器的测试电路,其特征在于,所述恒流源模块
(2)
包括第一运算放大器
(U1)、
第二运算放大器
(U2)、
第三运算放大器
(U3)、
第四运算放大器
(U4)、
第一电阻
(R1)、
第二电阻
(R2)、
第三电阻
(R3)、
第四电阻
(R4)、
第五电阻
(R5)、
第六电阻
(R6)、
第七电阻
(R7)
和第八电阻
(R8)
,所述第一电阻
(R1)、
第二电阻
(R2)、
第三电阻
(R3)、
第四电阻
(R4)、
第五电阻
(R5)、
第七电阻
(R7)
和第八电阻
(R8)
的阻值相等,且所述第六电阻
(R6)
的阻值设置为恒流源的输出值;其中第一电阻
(R1)
的两端分别与外部输入的参考电压和第一运算放大器
(U1)
的反相输入端相连;第二电阻
(R2)
的两端分别与第一运算放大器
(U1)
的反相输入端和第一运算放大器
(U1)
的输出端相连;第一运算放大器
(U1)
的同相输入端接地;第三电阻
(R3)
的两端分别与第一运算放大器
(U1)
的输出端和第二运算放大器
(U2)
的反相输入端相连;第四电阻
(R4)
的两端分别与第四运算放大器
(U4)
的输出端和第二运算放大器
(U2)
的反相输入端相连;第五电阻
(R5)
的两端分别与第二运算放大器
(U2)
的输出端和第二运算放大器
(U2)
的反相输入端相连;第六电阻
(R6...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡伟李岸林郭戌瑞
申请(专利权)人:重庆大学
类型:发明
国别省市:

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