[发明专利]一种最简串联忆阻电路

摘要

本发明涉及一种最简串联忆阻电路，属于电力系统及电子信息领域，忆阻(Memristor)是不同于电阻、电容和电感的第四种基本元件，是表示磁通与电荷关系的电路器件，忆阻具有电阻的量纲，最简串联忆阻电路由一个电感、一个电容和一个忆阻串联组成，电路由三路电阻、电容和运算放大器(LF347BN)及乘法器(AD633JN)组成，电阻和运算放大器(LF347BN)实现反相加法和反相运算，电容和运算放大器(LF347BN)实现积分运算，乘法由乘法器AD633JN实现这对于忆阻在实现人工神经网络突触和混沌电路中的应用有重要作用，从而在保密通信中也有很多应用。

主权项

一种最简串联忆阻电路，其特征在于：最简串联忆阻电路由一个电感、一个电容和一个忆阻串联组成，所用忆阻模型为荷控忆阻，其电压与电流的关系式可表示为V_M＝M(q，u_M)i_M，电荷与电流的关系式可表示为dq/dt＝f(i_M,q)，由基尔霍夫电压定律得：$\left\{\begin{array}{c}C\frac{{\mathrm{dV}}_C}{dt}=i_L\\ L\frac{{\mathrm{di}}_L}{dt}=-V_c-M\left(q\right)i_L\\ \frac{dq}{dt}=f\left(i_L\right)q-k\·i_L\end{array}\right.---\left(i\right)$如果V_c＝x,i_L＝y,q＝z,1/C＝b,1/L＝c则系统i可以变为：$\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=by\\ \stackrel{\·}{y}=-cx-M\left(z\right)y\\ \stackrel{\·}{z}=f\left(y\right)z-ky\end{array}\right.---\left(ii\right)$如果M(z)＝β(z²‑1),f(y)＝y‑α则系统(ii)可以变为：$\begin{array}{ccc}\left\{\begin{array}{c}\stackrel{\·}{x}=by\\ \stackrel{\·}{y}=-cx-\mathrm{\β}(z^2-1)y\\ \stackrel{\·}{z}=(y-\mathrm{\α})z-ky\end{array}\right.& \mathrm{\α}=0.6,\mathrm{\β}=1/2,b=1,c=1/3,k=1& \left(iii\right)\end{array}$(ii)和(iii)式中，x,y,z是状态变量，α，β，b，c,k是参数；当α＝0.6,β＝1/2,b＝1,c＝1/3,k＝1时，系统产生混沌信号，根据系统iii设计电路，电路由三路电阻、电容和运算放大器(LF347BN)及乘法器(AD633JN)组成，电阻和运算放大器(LF347BN)实现反相加法和反相运算，电容和运算放大器(LF347BN)实现积分运算，乘法由乘法器AD633JN实现；第一路的反相加法输入接第二路的反相积分输出；第二路的反相加法输入接第二路的反相积分输出，接第一路的反相输出，接乘法器(A1)的输出，乘法器(A1)的输入分别第二路的反相输出和乘法器(A3)的输出，乘法器(A3)的输入分别接第三路的反相积分输出；第三路的反相加法输入接第二路的反相输出，接第三路的反相输出，接乘法器(A2)的输出，乘法器(A2)的输入接第二路的反相积分输出和第三路的反相积分输出。