[发明专利]一种对数型荷控忆容器等效电路模型

权利要求书

1.一种对数型荷控忆容器等效电路模型，用以模拟忆容器的电压-电荷特性，其特征在于：基于以下的对数型荷控忆容器的数学模型而设计：

u(t)＝kln(α+βσ(t))q(t)

u(t)和q(t)为忆容器的电压与电荷，其中k、α、β、为常量，该电路模型包括集成运算放大器U1、U2和乘法器U3；

其中集成运算放大器U1的第1、2、3引脚对应的运算放大器与第一电阻R1、第二电阻R2以及第一电容C1构成第一积分电路，用来获得忆容器的电荷量，输入的电流i(t)通过第一电阻R1输入到集成运算放大器U1的第2引脚，集成运算放大器U1引脚的电荷量为q₁(t)：

集成运算放大器U1的第8、9、10引脚与外围第三电阻R3、第四电阻R4、第二电容C2构成第二积分运算电路，用于实现对集成运算放大器U1输出的负电荷再次积分，从而可以得到中间变量σ(t)：

集成运算放大器U1的第12、13、14引脚与第五电阻R5、第十电阻R10、第六电阻R6、恒压源DC构成加法运算电路，用于实现对信号的叠加，从而可得v_o3：

其中：v_cc表示电源电压

集成运算放大器U1的第5、6、7引脚，与外围第七电阻R7，二极管1N5617构成对数运算放大器，用于实现输入信号-(α+βσ(t))进行对数运算，从而得到对数运算表达式，则从集成运算放大器U1的第7引脚得到输出信号v_o4：

其中V_T为常数，I_s表示二极管反向饱和电流；

集成运算放大器U2的第8、9、10引脚对应的运算放大器，与外围第八电阻R8，第九电阻R9构成反相比例运算放大器，用于实现对电荷信号的反相运算，最终输出电荷q(t)：

乘法器U3的第1、3引脚分别与集成运算放大器U1的第1引脚，第7引脚相连，第2、4、6引脚接地，第5引脚接VCC，第8引脚接VEE，其中第七引脚为输出端，其输出的信号为最终需要输出的电压信号u(t)：

所述的集成运算放大器U1、U2采用LF347BF；乘法器U3采用AD633JN。

2.根据权利要求1所述的电路模型，其特征在于：当α＝0.2，β＝4，k＝1.5能够很好的反应电压与电荷之间紧致滞回曲线特性。