[发明专利]一种基于忆阻器的自适应神经元电路

权利要求书

1.一种基于忆阻器的自适应神经元电路，其特征在于，包括：非易失性忆阻器、易失性忆阻器、电容以及电阻；

所述非易失性忆阻器的第一端连接激励脉冲输入端，第二端分别连接电容的第一端和易失性忆阻器的第一端；若所述非易失性忆阻器的第一端接收到激励脉冲，所述非易失性忆阻器的电阻值会逐渐升高；所述易失性忆阻器两端的电压小于其阈值电压时，易失性忆阻器处于高阻态；所述易失性忆阻器两端的电压大于或等于其阈值电压时，易失性忆阻器处于低阻态；

所述易失性忆阻器的第二端连接电阻的第一端；所述电容的第二端和电阻的第二端均接地；所述激励脉冲、非易失性忆阻器以及电容构成充电回路；所述易失性忆阻器、电容以及电阻构成放电回路；所述激励脉冲作为神经元电路的输入脉冲，所述电阻两端的电压信号作为神经元电路的输出脉冲；

所述神经元电路的工作过程如下：非易失性忆阻器的第一端接收到激励脉冲后，电容通过充电回路充电，电容两端电压逐渐增大，当易失性忆阻器两端电压小于阈值电压时，输出脉冲为0，此过程为神经元积分过程；当易失性忆阻器两端电压大于或等于阈值电压时，电容通过放电回路放电，电阻两端电压作为输出脉冲产生动作电位，此过程为神经元的发放过程；

所述神经元电路的自适应过程为：在激励脉冲的作用下，所述非易失性忆阻器的阻值逐渐增大，导致神经元电路中充电回路的时间常数逐渐增大，电容在恒定的激励脉冲下的充电速度会越来越慢，达到易失性忆阻器的阈值电压所需的时间逐渐增多，最终导致产生的所述动作电位的频率越来越小，模拟了神经元对恒定的外界刺激逐渐适应的特性。

2.根据权利要求1所述的自适应神经元电路，其特征在于，所述电容为定值电容或者可变电容，电容值范围为10fF至10μF。

3.根据权利要求1所述的自适应神经元电路，其特征在于，所述电阻为定值电阻或可变电阻，电阻值大于易失性忆阻器开态电阻，同时小于易失性忆阻器关态电阻。

4.根据权利要求1所述的自适应神经元电路，其特征在于，所述激励脉冲为电压脉冲或电流脉冲。

5.根据权利要求1所述的自适应神经元电路，其特征在于，所述易失性忆阻器的第一端为活性电极端，第二端为惰性电极端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的自适应神经元电路，其特征在于，在对非易失忆阻器施加激励脉冲之前，对非易失性忆阻器预先施加电压，使其变为低阻态。