本发明专利技术属于脉冲技术领域，为一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其结构为：电阻和电感串联后与电容并联构成谐振电路，激励电源和忆阻器串联构成负阻电路；谐振电路与负阻电路串联。本发明专利技术利用忆阻器的负阻特性和电阻、电容和电感并联谐振电路相连构成范德波尔振荡器回路。利用忆阻器的伏安特性曲线，将忆阻器在负阻状态时的工作点的电压作为整个振荡器的激励电源的电压。由于电阻电容电感处于并联谐振状态。这种基于忆阻器的范德波尔振荡器是把呈负阻特性的忆阻器直接与谐振回路相接，以抵消回路中的正阻损耗，产生自激振荡的振荡器。总之，本发明专利技术对温度变化、核辐射均不敏感，电路简单，体积小，成本低，容易做成集成电路芯片。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于脉冲
，具体涉及一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路的设计方案。
技术介绍
1971年，加州大学伯克利分校Leon Chua教授预测了除电感电容电阻外第四种基本原器件忆阻器。这种器件能够通过施加不同方向、大小电压，改变其阻值。由于可以使用不同阻值代表数字信号，忆阻器在计算机存储领域应用前景广泛。它使用单个元件就可以实现一组闪存电路的功能，并且耗能更少，速度更快。当把忆阻器与半导体电路混合时，可以大幅降低处理器芯片中用于存储的晶体管数量，明显降低成本。2006年，惠普终于通过实验证实了忆阻器的存在，并在2008年于自然杂志发表论文得到世界认可。在证明忆阻器存在后，惠普还在不断推动这项技术的进步，包括2009年实现忆阻器电路堆叠，2010年又证实忆阻器可实现逻辑电路，即可以在存储芯片中直接实施运算功能。惠普宣布2013年将作出忆阻器存储器，取代闪存，实现忆阻器商业化。目前围绕忆阻器的应用电路研究也在不断展开。范德波尔振荡器是一种常见的非线性系统，它是20世纪20年代由荷兰物理学家和电气专家范德波尔在飞利浦公司工作时，研究电子管振荡器和模拟人的心脏的基础上提出来的。范德波尔振荡器模型使人们对负阻振荡器的原理和设计过程的理解更加深入，也使人们清楚地认识到微波振荡器呈现的非线性现象。在数学及非线性动力学的研究中范德波尔振荡器常被用来演示非线性动力系统的稳定性，极限环，Hopf分岔等基本概念。因此范德波尔振荡器在实际电路中的实现有非常重要的现实意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，它具有噪声低， 对温度变化和核辐射均不敏感的特点。本专利技术提供的一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其特征在于，它包括激励电源、忆阻器、电阻、电感和电容，电阻和电感串联后与电容并联构成谐振电路，激励电源和忆阻器串联构成负阻电路；谐振电路与负阻电路串联。作为上述技术方案的改进，所述激励电源通过下电极探针与忆阻器的下电极连接，忆阻器的上电极通过上电极探针分别与电感和电容连接。作为上述技术方案的进一步改进，忆阻器在安装时置于抗震测试台上，通过显微镜将上电极探针扎在忆阻器上电极上，下电极探针扎在忆阻器下电极上，忆阻器下电极通过同轴电缆线与激励电源正端相连。与普通的线性电阻相比，忆阻器是一种能够记忆流经其上电荷的特殊非线性电阻。本专利技术正是基于忆阻器阻值的非线性特性。本专利技术基于忆阻器设计了范德波尔振荡电路，该振荡器电路利用了忆阻器的负阻特性，与传统的范德波尔振荡电路的负阻器件有着明显的区别。本专利技术利用忆阻器的负阻特性和电阻、电容和电感并联谐振电路相连构成范德波尔振荡器回路。利用忆阻器的伏安特性曲线，将忆阻器在负阻状态时的工作点的电压作为整个振荡器的激励电源的电压。由于电阻电容电感处于并联谐振状态。这种基于忆阻器的范德波尔振荡器是把呈负阻特性的忆阻器直接与谐振回路相接，以抵消回路中的正阻损耗，产生自激振荡的振荡器。总之，本专利技术提供的基于忆阻器的范德波尔振荡器噪声低，对温度变化、核辐射均不敏感，电路简单，体积小，成本低，容易做成集成电路芯片。附图说明图1是基于忆阻器的范德波尔振荡器的原理图。图加是忆阻器的伏安特性曲线，图2b是加中虚线区域A的放大示意图。图3是本专利技术系统结构测试系统的示意图。图4是基于忆阻器的负阻电路系统结构忆阻器单元测试系统的示意图。图5是范德波尔振荡器的振荡波形测试结果示意图。图中1.激励电源，2.忆阻器，3.下电极探针，4.忆阻器上电极，5.上电极探针， 6.忆阻器下电极，7.电阻电感电容并联电路板，8.防震测试台，9.加热恒温装置，10.示波器具体实施例方式本专利技术利用忆阻器的伏安特性曲线，将忆阻器在负阻状态时的工作点的电压作为整个振荡器的激励电源的电压。如图1所示，基于忆阻器的范德波尔振荡器包括激励电源 1、忆阻器2、电阻R、电感L和电容C，电阻R和电感L串联后与电容C并联构成谐振电路，激励电源1和忆阻器2串联构成负阻电路；谐振电路与负阻电路串联构成范德波尔振荡器。由基尔霍夫电路定律得权利要求1.一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其特征在于，它包括激励电源、忆阻器、电阻、电感和电容，电阻和电感串联后与电容并联构成谐振电路，激励电源和忆阻器串联构成负阻电路；谐振电路与负阻电路串联。2.根据权利要求1所述的基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其特征在于，所述激励电源通过下电极探针与忆阻器的下电极连接，忆阻器的上电极通过上电极探针分别与电感和电容连接。3.根据权利要求2所述的基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其特征在于，所述忆阻器在安装时置于抗震测试台上，通过显微镜将上电极探针扎在忆阻器上电极上，下电极探针扎在忆阻器下电极上，忆阻器下电极通过同轴电缆线与激励电源正端相连。4.根据权利要求3所述的基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其特征在于，所述电阻采用电位器。全文摘要本专利技术属于脉冲
，为一种基于忆阻器的范德波尔振荡器电路，其结构为电阻和电感串联后与电容并联构成谐振电路，激励电源和忆阻器串联构成负阻电路；谐振电路与负阻电路串联。本专利技术利用忆阻器的负阻特性和电阻、电容和电感并联谐振电路相连构成范德波尔振荡器回路。利用忆阻器的伏安特性曲线，将忆阻器在负阻状态时的工作点的电压作为整个振荡器的激励电源的电压。由于电阻电容电感处于并联谐振状态。这种基于忆阻器的范德波尔振荡器是把呈负阻特性的忆阻器直接与谐振回路相接，以抵消回路中的正阻损耗，产生自激振荡的振荡器。总之，本专利技术对温度变化、核辐射均不敏感，电路简单，体积小，成本低，容易做成集成电路芯片。文档编号H03B7/00GK102570976SQ20111043086公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月20日 优先权日2011年12月20日专利技术者孙华军, 徐小华, 沙鹏, 王青, 缪向水 申请人:华中科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙华军，沙鹏，缪向水，徐小华，王青，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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