[发明专利]一种随机神经脉冲发生器

权利要求书

1.一种随机神经脉冲发生器，其特征在于，包括方波发生器、忆阻器、第一电阻、电位检测系统和整波电路；忆阻器为莫特绝缘体忆阻器；忆阻器的一端连接方波发生器，另一端连接第一电阻，第一电阻的另一端接地；电位检测系统的一端连接忆阻器和第一电阻，另一端连接整波电路；

电位检测系统用于检测第一电阻上的电势变化，并在检测到第一电阻上的电势变化后产生并发送复位信号脉冲至忆阻器，产生并发送方波脉冲信号至整波电路；

整波电路用于将电位检测系统送至的方波脉冲信号转换为类神经脉冲信号；

所述整波电路包括电流源、离子栅型场效应晶体管和第二电阻；离子栅型场效应晶体管的漏极连接电流源，栅极连接电位检测系统，源极连接第二电阻，第二电阻的另一端接地；

所述离子栅型场效应晶体管包括从上至下依次设置的栅极(1)、离子型栅介质层(2)、极性离子型栅介质层(3)、半导体层(4)和衬底(5)，以及设置在衬底(5)上表面两端的漏极(6)和源极(7)；漏极(6)和源极(7)通过半导体层(4)连接。

2.根据权利要求1所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述方波发生器采用555方波振荡器，莫特绝缘体忆阻器的阻变层采用NiO、MnO或CoO材料制作。

3.根据权利要求1所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述电位检测系统包括电位检测模块和单脉冲发生器；电位检测模块一端连接忆阻器和第一电阻，另一端依次连接单脉冲发生器和整波电路；

电位检测模块用于检测第一电阻上的电势变化；

单脉冲发生器用于产生并发送复位信号脉冲至忆阻器，产生并发送方波脉冲信号至整波电路。

4.根据权利要求3所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述电位检测模块为CMOS比较器，CMOS比较器实时检测第一电阻上的电势变化。

5.根据权利要求3所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述单脉冲发生器为CMOS触发器，CMOS触发器用于产生并发送复位信号脉冲至忆阻器，产生并发送方波脉冲信号至整波电路。

6.根据权利要求1所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述离子型栅介质层(2)采用TiO₂栅材料、V₂O₅栅材料、Ta₂O₅栅材料、Ag掺杂的TiO₂或Ag掺杂的Ta₂O₅中的一种或几种制作。

7.根据权利要求1所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述极性离子型栅介质层(3)采用Fe₂O₃材料制作。

8.根据权利要求1所述的随机神经脉冲发生器，其特征在于，所述半导体层(4)采用石墨烯或二维MoS₂材料制作。