[实用新型]四维忆阻HR神经元模型电路

说明书

本实用新型公开了一种四维忆阻HR神经元模型电路，包括第一积分通道、第二积分通道和第三积分通道，其中，第一积分通道包括一次项非理想忆阻。本实用新型通过引入一次项非理想忆阻模拟神经元受到的外部刺激，能够展现出复杂的动力学行为，特别是双稳定性现象，并且电路结构简单，易于理论分析和电路集成，有较大的研究和工程应用价值。

技术领域

本实用新型涉及神经元模型及其电路实现技术领域，尤其涉及一种四维忆阻HR神经元模型电路。

背景技术

神经元模型是神经科学领域的一个重要研究对象，近一个世纪以来，学者们根据对不同生物神经元的实验研究和归纳总结，提出了很多不同适用场合的神经元模型。这些被提出的神经元模型，不但在神经仿生学、存储器设计、逻辑运算、信号处理、脑神经科学等领域有重大的应用价值，而且对分析研究神经系统也具有重要意义。在众多神经元模型中，HR(Hindmarsh-Rose)神经元模型因其结构简单，是目前研究的一个热点模型。

自提出忆阻概念后，忆阻器因其特殊的电气特性受到了广泛的关注。作为一种具备记忆功能的非线性双端元器件，忆阻除了在混沌电路的构建及研究领域中有着广泛的应用，它在神经科学领域也由于可以模拟神经元的突触功能，成为目前神经网路研究领域的一个新的分支。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种四维忆阻HR神经元模型电路，通过引入一次项非理想忆阻模拟神经元受到的外部刺激，能够展现出复杂的动力学行为，特别是双稳定性现象，并且电路结构简单，易于理论分析和电路集成，有较大的研究和工程应用价值。

为达到上述目的，本实用新型实施例提出的四维忆阻HR神经元模型电路包括第一积分通道、第二积分通道和第三积分通道，其中，所述第一积分通道包括一次项非理想忆阻。

根据本实用新型的四维忆阻HR神经元模型电路，通过在第一积分通道引入一次项非理想忆阻模拟神经元受到的外部刺激，由此，能够展现出复杂的动力学行为，特别是双稳定性现象，并且电路结构简单，易于理论分析和电路集成，有较大的研究和工程应用价值。

另外，根据本实用新型上述实例提出的四维忆阻HR神经元模型电路还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述第一积分通道包括第一运算放大器、第二运算放大器、第一乘法器、第二乘法器、第一至第六电阻、所述一次项非理想忆阻、第一电容，所述第一运算放大器的反相输入端通过所述第一电阻接输入端v_y、通过所述第二电阻接所述第二乘法器的输出端、通过所述第三电阻接输入端v_x²、通过所述一次项非理想忆阻接输入端-v_z、通过所述第四电阻接输入端V_I，所述第一运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间连接有所述第一电容，所述第二运算放大器的反相输入端通过所述第五电阻接所述第一运算放大器的输出端，所述第二运算放大器的同相输入端接地，所述第二运算放大器的输出端输出v_x，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端之间连接有所述第六电阻，所述第二乘法器的一个输入端接输入端-v_x、另一个输入端接所述第一乘法器的输出端，所述第一乘法器的两个输入端均接输入端-v_x。