[发明专利]一种基于电荷泵的神经元电路

权利要求书

1.一种基于电荷泵的神经元电路，其特征在于，包括积分重置电路、电压比较电路和脉冲输出电路；其中：

所述积分重置电路以外部电路的电流作为输入，首先把经过突触调制的电流脉冲信号转换成电压脉冲，再利用电荷泵实现电压脉冲信号的累加，进而实现积分，并将积分电压输出给电压比较电路；

所述电压比较电路以积分重置电路输出的积分电压作为输入，将所得积分电压与参考电压进行比较，并将电压比较结果输出给脉冲输出电路；

所述脉冲输出电路以电压比较电路输出的电压比较结果作为输入；当积分电压大于参考电压，所述脉冲输出电路向外部电路输出神经脉冲信号；所述脉冲输出电路把反馈信号发送给积分重置电路，使后者的积分电容重置电压。

2.如权利要求1所述的基于电荷泵的神经元电路，其特征在于，所述积分重置电路由一个充当电阻的元件、两个单向导通元件、第一电容、第二电容与一个开关元件构成；

充当电阻的元件第一端连接到电流输入端，第二端接地；

第一电容第一端连接到电流输入端，第二端连接到第一个单向导通元件第二端与第二个单向导通元件第一端；

第一个单向导通元件第一端连接到直流电压输入；

第二个单向导通元件第二端连接到第二电容第一端与电压比较电路；

第二电容第二端接地；

开关元件与所述第二电容并联，且控制端连接到脉冲输出电路；

所述第一电容、第二电容与所述的两个单向导通元件构成电荷泵结构；

所述单向导通元件为二极管或N沟道晶体管。

3.如权利要求2所述的基于电荷泵的神经元电路，其特征在于：

积分重置电路中，所述电阻一端连接到电流输入端，另一端接地；

第一个二极管正极连接到直流电压输入，其负极连接到第二个二极管正极；

第二个二极管负极连接到电压比较电路；

开关与第二电容并联，且控制端连接到脉冲输出电路；

或者：

积分重置电路中，第一个N沟道晶体管漏极与栅极相连作为一端连接到电流输入端，其源极接地；

第二个N沟道晶体管漏极与栅极相连作为一端连接到直流电压输入；

第三个N沟道晶体管源极连接到电压比较电路，其漏极与栅极相连作为一端连接到第二个N沟道晶体管源极；

第四个N沟道晶体管漏极和源极分别连接到第二电容两端，其栅极连接到脉冲输出电路；

第一个N沟道晶体管的作用是充当小电阻，所述第二、第三个N沟道晶体管单向导通电流，所述第四个N沟道晶体管充当开关器件。

4.如权利要求3所述的基于电荷泵的神经元电路，其特征在于，所述电压比较电路由电压比较器构成；

所述电压比较器同相输入端连接到积分重置电路中第二个单向导通元件第二端，其反相输入端连接到参考电压，其输出端连接到脉冲输出电路。

5.如权利要求4所述的基于电荷泵的神经元电路，其特征在于，所述脉冲输出电路由边沿D触发器与延时电路构成；其中：

所述边沿D触发器数据输入端接高电平，其时钟输入端连接到电压比较电路中电压比较器的输出端，其复位端连接到积分重置电路中开关元件的控制端，其数据锁存输出端连接到延时电路输入端；

所述延时电路输出端输出脉冲信号，并且连接到边沿D触发器复位端；

所述延时电路用于调节输出脉冲信号的宽度。