一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，包括第一差动差分电流传输器、第二差动差分电流传输器、忆阻器、电阻和电抗元件，第一差动差分电流传输器的X端与所述忆阻器相连后接地，第二差动差分电流传输器的一个输入端接地，另一个输入端与第一差动差分电流传输器的同相电流输出端、电抗元件的一端相连，电抗元件的另一端接地，第二差动差分电流传输器的X端与所述电阻相连后接地，第二差动差分电流传输器的同相电流输出端、反向电流输出端分别与第一差动差分电流传输器的两个输入端相连。本发明专利技术可以有效地替代实际的忆容器和忆感器进行电路的设计，并且对忆容器和忆感器两端的电压没有任何限制，可以与其它电子元件灵活连接。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，包括第一差动差分电流传输器、第二差动差分电流传输器、忆阻器、电阻和电抗元件，第一差动差分电流传输器的X端与所述忆阻器相连后接地，第二差动差分电流传输器的一个输入端接地，另一个输入端与第一差动差分电流传输器的同相电流输出端、电抗元件的一端相连，电抗元件的另一端接地，第二差动差分电流传输器的X端与所述电阻相连后接地，第二差动差分电流传输器的同相电流输出端、反向电流输出端分别与第一差动差分电流传输器的两个输入端相连。本专利技术可以有效地替代实际的忆容器和忆感器进行电路的设计，并且对忆容器和忆感器两端的电压没有任何限制，可以与其它电子元件灵活连接。【专利说明】一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器
本专利技术涉及忆阻器
，特别涉及一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器。
技术介绍
自2008年5月美国惠普实验室成功实现忆阻器(memristor)以来，忆阻器在非易失性存储器，人工神经网络和电路设计领域得到了广泛的应用。在忆阻器的基础上，蔡少棠教授于2008年12月又提出了忆容器(memcapacitor)和忆感器(meminductor)的概念。这两种新的记忆元件与忆阻器一样都具有记忆功能，然而忆容器和忆感器器能存储能量，而忆阻器则不能。这些记忆元件的出现展示了一个全新的未知领域，有可能在电子领域内导致一系列新的变革。作为纳米电子元件，忆容器、忆感器和忆阻器一样现在还仅存在实验室环境中。由于纳米技术存在实现困难、成本高等缺点，这些记忆器件实现商品化还需要一个漫长的过程。因此，根据这些器件的实际电学特性构建它们的模拟等效电路对分析和研究由这些记忆元件构成的电路和系统具有重要的意义和价值。到目前为止，已经有大量文献报导了忆阻器的仿真模型和模拟器，然而有关忆容器和忆感器的仿真模型和模拟器却相对较少。Y.V.Pershin等人提出了一个简单的变类器，可以将忆阻器转化为忆容器和忆感器(Pershin Y.V, Di Ventra, M.Memristive circuits simulate memcapzcitor andmeminductor .Electron.Lett., 2010, Vol.46, N0.7),但在实现的忆容器和忆感器中包含了一个串联的寄生电阻，且提出的电路只能实现接地方式。一个米用电流反馈运算放大器(Current Feedback Operational Amplifier)实现的忆容器模拟等效电路能精确的模拟忆容器典型的、具有收缩迟滞特性的q-u (电荷一电压)曲线(D.Biolek, V Biolkova.Mutator for transforming memristor intomemcapacitor .Electron.Lett., 2010, Vol.46, N0.21),然而该电路只能实现将忆阻器转化为忆容器，而不能实现忆感器，而且该电路也只能以接地方式接入其它电路。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种结构简单、能够实现浮地连接的基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器。本专利技术解决上述问题的技术方案是:一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，包括第一差动差分电流传输器、第二差动差分电流传输器、忆阻器、电阻和电抗元件，所述第一差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端和一个X端，所述第二差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端、一个反向电流输出端和一个X端，所述第一差动差分电流传输器的X端与所述忆阻器相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的一个输入端接地，另一个输入端与第一差动差分电流传输器的同相电流输出端、电抗元件的一端相连，电抗元件的另一端接地，第二差动差分电流传输器的X端与所述电阻相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的同相电流输出端、反向电流输出端分别与第一差动差分电流传输器的两个输入端相连。所述电抗元件为电感或电容。本专利技术的有益效果在于:本专利技术能正确模拟忆容器的q-u特性曲线和忆感器的φ-1 (磁通一电流)特性曲线，可以有效地替代实际的忆容器和忆感器进行电路的设计及相关研究，并且本专利技术设计的忆容器和忆感器模拟器是浮地的，对忆容器和忆感器两端的电压没有任何限制，可以与其它电子元件或器件实现灵活的连接。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所不,本专利技术包括第一差动差分电流传输器U1、第二差动差分电流传输器U2、忆阻器Μ、线性电阻R和线性电抗元件Ζ，所述第一差动差分电流传输器Ul的X端与所述忆阻器M相连后接地，所述第二差动差分电流传输器U2的一个输入端Υ2接地，另一个输入端Yl与第一差动差分电流传输器Ul的同相电流输出端Ζ+、电抗兀件Z的一端相连，电抗元件Z的另一端接地，第二差动差分电流传输器U2的X端与所述电阻R相连后接地，所述第二差动差分电流传输器U2的反向电流输出端Ζ-、同相电流输出端Z+分别与第一差动差分电流传输器Ul的两个输入端Yl、Υ2相连。第一差动差分电流传输器Ul主要实现电压一电流转换，第二差动差分电流传输器U2主要实现电流积分(或微分)功能。第一差动差分电流传输器Ul的两个输入端Υ1、Υ2分别与输入端口 Α、Β相连，X端经忆阻器M接地。根据差动差分电流传输器的端口特性:Vx=Vy1-Vy2, ?χ=?ζ+=-?ζ-, ?y=0(I)可以计算出第一差动差分电流传输器Ul电流输出端Z+的输出电流为【权利要求】1.一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，其特征在于:包括第一差动差分电流传输器、第二差动差分电流传输器、忆阻器、电阻和电抗元件，所述第一差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端和一个X端，所述第二差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端、一个反向电流输出端和一个X端，所述第一差动差分电流传输器的X端与所述忆阻器相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的一个输入端接地，另一个输入端与第一差动差分电流传输器的同相电流输出端、电抗兀件的一端相连，电抗元件的另一端接地，第二差动差分电流传输器的X端与所述电阻相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的同相电流输出端、反向电流输出端分别与第一差动差分电流传输器的两个输入端相连。2.如权利要求1所述的基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，其特征在于:所述电抗元件为电感或电容。【文档编号】G11C13/00GK103531230SQ201310524634【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月30日 优先权日:2013年10月30日 【专利技术者】李志军, 曾以成, 洪庆辉, 谭世平, 余世成 申请人:湘潭大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于忆阻器的浮地忆容器和忆感器模拟器，其特征在于：包括第一差动差分电流传输器、第二差动差分电流传输器、忆阻器、电阻和电抗元件，所述第一差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端和一个X端，所述第二差动差分电流传输器具有两个输入端、一个同相电流输出端、一个反向电流输出端和一个X端，所述第一差动差分电流传输器的X端与所述忆阻器相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的一个输入端接地，另一个输入端与第一差动差分电流传输器的同相电流输出端、电抗元件的一端相连，电抗元件的另一端接地，第二差动差分电流传输器的X端与所述电阻相连后接地，所述第二差动差分电流传输器的同相电流输出端、反向电流输出端分别与第一差动差分电流传输器的两个输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李志军，曾以成，洪庆辉，谭世平，余世成，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：