System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种神经形态脉冲编码电路制造技术_技高网
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一种神经形态脉冲编码电路制造技术

技术编号:41403699 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 19:29
本发明专利技术公开了一种神经形态脉冲编码电路,涉及神经元仿真电路,针对现有技术中电路复杂等问题提出本方案。包括:泄露单元,用于根据权重设定,将传感元件的输出信号泄露至累积释放单元;累积释放单元:用于获取泄露信号并进行累积,在累积电压超过参考电压时对外释放输出。优点在于,通过突触晶体管模拟突触收到的轴突传递的动作电位,利用突触晶体管的权重端电压设置以改变神经元释放的阈值实现对激发尖峰脉冲的调控,模拟神经元的兴奋性或抑制性过程,实现脉冲编码输出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及神经元仿真电路,尤其涉及一种神经形态脉冲编码电路


技术介绍

1、在人工智能和类脑计算领域,模拟生物工作原理的神经形态器件和电路的研究,对构建与大脑功能类似的类脑计算系统尤为重要。目前大量神经形态器件和电路从材料、功能等方面开展研究,取得了重要的进展。脉冲神经网络是类脑计算的基本单元,信息编码方式为脉冲编码。当生物神经元接收外界刺激达到一定阈值后,便会激发出尖峰脉冲,而所产生脉冲的时间携带着刺激的信息,可实现复杂时空信息处理。现阶段传统cmos工艺构建的神经元编码电路,虽较好的拟合了上述神经元的生理特性,实现对输入刺激信号的脉冲编码,但电路结构和制备工艺复杂,且功耗较高。而基于忆阻器开关机制的新型神经元编码电路,虽极大地简化了电路设计,但存在状态不稳定、缺乏一致性以及量产可行性差等问题,限制了刺激信号脉冲编码方式和传输速率,影响了神经计算的灵活性。


技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供一种神经形态脉冲编码电路,以解决上述现有技术存在的问题。

2、本专利技术中所述一种神经形态脉冲编码电路,包括:

3、泄露单元,用于根据权重设定,将传感元件的输出信号泄露至累积释放单元;

4、累积释放单元:用于获取泄露信号并进行累积,在累积电压超过参考电压时对外释放输出。

5、所述累积释放单元包括比较器、开关晶体管和存储电容;所述开关晶体管栅极连接所述比较器输出端;开关晶体管漏极和比较器同相输入端共点后连接存储电容上极板,并作为累积释放单元的信号输入端;开关晶体管源极作为累积释放单元的信号输出端;所述存储电容下极板接地;比较器反相输入端连接参考电压。

6、所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管;所述突触晶体管源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管漏极为信号输入端,突触晶体管顶栅极为控制端,突触晶体管底栅极为权重端;其中控制端和信号输入端分别外接所述传感元件。

7、所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管;所述突触晶体管源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管漏极为信号输入端,突触晶体管顶栅极为控制端,突触晶体管底栅极为权重端;其中控制端、权重端和信号输入端分别外接所述传感元件。

8、所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管;所述突触晶体管源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管漏极为信号输入端,突触晶体管顶栅极为控制端,突触晶体管底栅极为权重端;其中信号输入端外接所述传感元件。

9、所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管;所述突触晶体管源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管漏极为控制端,突触晶体管顶栅极为信号输入端,突触晶体管底栅极为权重端;其中信号输入端外接所述传感元件。

10、所述泄露单元和/或累积释放单元为扩展式阵列结构。

11、本专利技术中所述一种神经形态脉冲编码电路,其优点在于,通过突触晶体管模拟突触收到的轴突传递的动作电位,利用突触晶体管的权重端电压设置以改变神经元释放的阈值实现对激发尖峰脉冲的调控,模拟神经元的兴奋性或抑制性过程,实现脉冲编码输出。

12、如在触觉材质识别等应用中,脉冲编码电路对触觉传感信号的不同特征进行脉冲幅度编码或速率编码时,具有编码稳定性、准确性等优势。对比传统的cmos工艺的神经元编码电路,本专利技术有效减少器件的数量,降低了电路的功耗,可提高类脑芯片的集成度,极大地降低类脑芯片电路的功耗。对比现有技术中忆阻器的神经元编码电路,本专利技术具有大面积、可控制造等优点,提高类脑芯片性能的稳定性。

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【技术保护点】

1.一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述累积释放单元包括比较器、开关晶体管(N2)和存储电容(C1);

3.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(N1);所述突触晶体管(N1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(N1)漏极为信号输入端,突触晶体管(N1)顶栅极为控制端,突触晶体管(N1)底栅极为权重端;其中控制端和信号输入端分别外接所述传感元件。

4.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(N1);所述突触晶体管(N1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(N1)漏极为信号输入端,突触晶体管(N1)顶栅极为控制端,突触晶体管(N1)底栅极为权重端;其中控制端、权重端和信号输入端分别外接所述传感元件。

5.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(N1);所述突触晶体管(N1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(N1)漏极为信号输入端,突触晶体管(N1)顶栅极为控制端,突触晶体管(N1)底栅极为权重端;其中信号输入端外接所述传感元件。

6.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(N1);所述突触晶体管(N1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(N1)漏极为控制端,突触晶体管(N1)顶栅极为信号输入端,突触晶体管(N1)底栅极为权重端;其中信号输入端外接所述传感元件。

7.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元和/或累积释放单元为扩展式阵列结构。

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【技术特征摘要】

1.一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述累积释放单元包括比较器、开关晶体管(n2)和存储电容(c1);

3.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(n1);所述突触晶体管(n1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(n1)漏极为信号输入端,突触晶体管(n1)顶栅极为控制端,突触晶体管(n1)底栅极为权重端;其中控制端和信号输入端分别外接所述传感元件。

4.根据权利要求1所述一种神经形态脉冲编码电路,其特征在于,所述泄露单元包括双栅结构的突触晶体管(n1);所述突触晶体管(n1)源极为泄露单元信号输出端,突触晶体管(n1)漏极为信号输入端,突触晶体管(n1)顶栅极为控制端,突触晶体管(n1)底栅极为权重端;其中...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯李惠敏
申请(专利权)人:中山大学
类型:发明
国别省市:

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