[实用新型]一种对数型局部有源忆阻器仿真器

说明书

本实用新型公开了一种对数型局部有源忆阻器仿真器。本实用新型包括集成运算放大器U1、集成运算放大器U2、乘法器U3、乘法器U4、乘法器U5、乘法器U6和元器件电阻、电容、二极管。集成运算放大器U1用于反相加法运算、积分运算和反相放大运算；集成运算放大器U2用于实现反相加法运算、反相放大运算和对数运算；乘法器U3、U4、U5、U6用于实现信号的乘法运算。该仿真器模型利用集成运算放大器和乘法器等器件构建了满足局部有源忆阻器特性的模拟电路，可应用于忆阻器基础电路特性的研究。

技术领域

本实用新型属于电路设计技术领域，涉及一种对数形式的局部有源忆阻器仿真器，具体涉及一种对数型局部有源忆阻器仿真器的设计与实现。

背景技术

忆阻器是一种具有非易失性的无源非线性电阻，可应用于非遗失性存储器、人工神经网络、图像处理、非线性电路设计等领域。为了研究复杂性产生的根本原因，蔡少棠教授提出了局部有源的概念，并指出局部有源是复杂性的起源。局部有源忆阻器具有更加复杂和更加丰富的动力学行为，是非线性电路复杂性和保持振荡的根本原因。相对无源忆阻器而言，局部有源忆阻器的研究还比较少，不但没有实际实现的物理器件。因此，本实用新型设计了一种新型局部有源忆阻器仿真器，仿真器可替代实际局部有源忆阻器器件进行实验和应用研究，这对新型局部有源忆阻器的实现与研究都具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型提出了一种对数型局部有源忆阻器仿真器，用以模拟局部有源忆阻器的伏安特性，替代实际忆阻器进行电路设计和应用。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下：

本实用新型包括集成运算放大器U1、集成运算放大器U2和乘法器U3、U4、U5、U6；集成运算放大器U1用于反相加法运算、积分运算和反相放大运算；集成运算放大器U2用于实现反相加法运算、反相放大运算和对数运算；乘法器U3、U4、U5、U6用于实现信号的乘法运算，具体是：

集成运算放大器U1采用LM347，集成运算放大器U1的引脚1通过电阻R4连接引脚2；集成运算放大器U1的引脚2通过电阻R1、电阻R2、电阻R3分别连接u、-x³、0.25x；集成运算放大器U1的引脚3接地；集成运算放大器U1的引脚5接地；集成运算放大器U1的引脚6通过电阻R5连接引脚1；集成运算放大器U1的引脚7通过电容C1连接引脚6；集成运算放大器U1的引脚8通过电阻R6连接引脚9；集成运算放大器U1的引脚9通过电阻R7连接引脚7；引脚4接电源VCC，引脚11接电源VEE；引脚7输出为x；引脚8输出为-x；其中u为忆阻器的电压，x为忆阻器的状态变量。

乘法器U3、U4、U6均采用AD633，乘法器U4的引脚1连接-x；乘法器U4的引脚3连接-x；乘法器U4的引脚2、4、6接地；乘法器U4的引脚8接电源VCC，乘法器U4的引脚5接电源VEE；乘法器U4的引脚7为输出为x²；乘法器U3的引脚1连接x²；乘法器U3的引脚3连接-x；乘法器U3的引脚2、4、6接地；乘法器U3的引脚8接电源VCC，乘法器U3的引脚5接电源VEE；乘法器U3的引脚7为输出为-x³；乘法器U6的引脚1连接x；乘法器U6的引脚3连接0.25V；引脚2、4、6接地；乘法器U6的引脚8接电源VCC，乘法器U6的引脚5接电源VEE；乘法器U6的引脚7为输出为0.25x。