[发明专利]一种四值忆阻器的读写电路

摘要

本发明公开了一种四值忆阻器的读写电路。本发明基于忆阻器具有阻值可连续变化的特性，实现了忆阻器存储2比特信息的功能。相较于传统的存储电路元件，忆阻器具有体积小、功耗低、集成读高、非易失性等优点，而将忆阻器存储的信息量由1比特提高到2比特，基于忆阻器的存储电路的存储密度可以提高一倍。所述读电路使用电压比较器以及译码器来完成信息读取，写电路依据反馈的思想来设计，能准确写入期望的信息。仿真结果表明，提出的读写电路可以准确地对忆阻器进行信息写入及信息读取。

主权项

1.一种四值忆阻器的读写电路，包括忆阻器和对四值忆阻器的存储单元进行读写操作的外围电路，其特征在于：所述忆阻器为四值存储器，通过等值划分，分为4个逻辑状态，用来存储2比特信息，所述忆阻器与负载电阻相串联，施加读取信号，通过读取负载电阻上的电压降，来获取忆阻器存储的信息，所述对该存储单元进行读写操作的外围电路包括四部分：第一部分为忆阻器阻值写入部分电路，由运算放大器OP₁、忆阻器M、电阻R和输入电压V_in组成，所述忆阻器M与运算放大器OP₁并联接运算放大器OP₁负向输入端和输出端，所述电阻R的输入端接输入电压V_in，所述输入电压V_in另一端接地，所述电阻R的输出端接运算放大器OP₁的负向输入端和忆阻器M；第二部分为阻抗隔离电路由电阻R₁、电阻R₂和运算放大器OP₂构成，其中两R₁与R₂阻值相等，构成电压跟随器，其输入电阻大，输出电阻小，所述忆阻器阻值写入部分电路的输出端接电阻R₁，所述电阻R₁的输出端接运算放大器OP₂的负向输入端，所述电阻R₂与运算放大器OP₂并联接运算放大器OP₂正向输入端和输出端；第三部分为单相整流滤波电路，由二极管D、电阻R₃和电容C构成，所述阻抗隔离电路输出端接二极管D输入端，所述二极管D输出端接电阻R₃和电容C，所述电阻R₃和电容C并联，所述电阻R₃和电容C另一端接地；第四部分为求差运算电路，由运算放大器OP₃、电阻R₄、电阻R₅和参考电压V_ref、分压电阻R₆、R₇构成的，所述运算放大器OP₃与电阻R₅并联接运算放大器OP₃正向输入端和输出端，所述电阻R₄接运算放大器OP₃正向输入端，所述分压电阻R₆、R₇接运算放大器OP₃负向输入端，所述参考电压V_ref接分压电阻R₆、R₇，所述参考电压V_ref和R₇另一端接地，所述运算放大器OP₃的输出端将差值反馈，所求差值反馈到第一部分的运算放大器OP₁的正向输入端，四个部分串联连接。