[发明专利]放电速率依赖可塑性结构及实现方法

权利要求书

1.放电速率依赖可塑性结构，其特征在于：包括突触前神经元PRE、突触后神经元POST和SRDP电子突触，所述SRDP电子突触包括四个MOS晶体管和一个带有TE顶电极的双极开关RRAM；其中四个所述MOS晶体管用符号分别表示为M1、M2、M3、M4，所述M1和M2为一组构成M1/M2分支、所述M3和M4为一组构成M3/M4分支，所述M1/M2与M3/M4并联；所述突触前神经元PRE通过两条电路分别与M1和M3相连、突触前神经元PRE通过延时电路与M2相连；所述M1/M2、M3/M4、突触后神经元POST及双极开关RRAM相互串联。

2.根据权利要求1所述放电速率依赖可塑性结构，其特征在于：所述突触后神经元POST包括I&F电路、MUX多路开关和反相器，所述I&F一端通过放电电路和post噪声电路与MUX多路开关相连，所述反相器是输入端与MUX多路开关相连、输出端与M4相连；所述I&F另一端与四个MOS晶体管相连；所述双极开关RRAM一端与四个MOS晶体管相连、另一端与反相器和MUX多路开关之间的电路相连。

3.根据权利要求1或2所述放电速率依赖可塑性结构，其特征在于：所述可塑性结构两端分别与电脑输入脉冲和电脑输出脉冲相连。

4.根据权利要求3所述放电速率依赖可塑性结构，其特征在于：所述可塑性结构可扩展成阵列式，即前一个突触后神经元POST与后一个突出前神经元PRE相连接。

5.放电速率依赖可塑性结构的实现方法，其特征在于：所述实现方法的具体步骤包括：

A、电脑输入脉冲到可塑性结构，可塑性结构中的突触前神经元PRE分别产生突触长时程增强LTP尖峰和突触长期抑制LTD噪声；

B、LTP尖峰施加到M1的栅极，并且在延迟时间Δt_D之后施加到M2的栅极；LTD噪声施加到M3的栅极；

C、LTP尖峰或LTD噪声通过I&F整合放电电路进入突触后神经元POST，LTP尖峰通过放电电路进入MUX多路开关，LTD噪声通过POST噪声电路进入MUX多路开关；当I&F整合放电电路产生的内部电位超过某个阈值，MUX多路开关向双极开关RRAM的TE顶电极提供尖峰；

D、所述突触后神经元POST还产生负噪声尖峰，它可以替代I&F整合放电电路传输给TE顶电极，并且在反转之后，到达M4栅极；

E、最后LTP尖峰和LTD噪声通过阵列式可塑性结构传输给电脑输出脉冲。

6.根据权利要求5所述放电速率依赖可塑性结构的实现方法，其特征在于：所述步骤C中MUX多路开关在激活fire电路的同时，noise电路关闭。