[发明专利]利用p-n-p-n二极管的无电源的神经元电路

权利要求书

1.一种神经元电路，其特征在于，

通过电容器来将从突触输入的电流进行充电来生成电势，

若所生成的上述电势大于阈值，则利用与上述电容器相连接的p-n-p-n二极管来生成与所生成的上述电势相应的脉冲电压并输出。

2.根据权利要求1所述的神经元电路，其特征在于，上述神经元电路利用与上述p-n-p-n二极管相连接的至少一个晶体管来复位所生成的上述脉冲电压。

3.根据权利要求2所述的神经元电路，其特征在于，在上述p-n-p-n二极管中，阳极端与上述电容器并联，阴极端与至少一个上述晶体管相连接。

4.根据权利要求3所述的神经元电路，其特征在于，

在至少一个上述晶体管中，

在第一晶体管中，栅极端与栅极线相连接，漏极端与上述p-n-p-n二极管的阴极端串联，

第二晶体管的栅极端及漏极端同时与上述第一晶体管的漏极端和上述p-n-p-n二极管的源极端相连接，

在第三晶体管中，漏极端同时与上述电容器及上述p-n-p-n二极管的阳极端相连接，上述第三晶体管的栅极端同时与上述第二晶体管的栅极端及漏极端相连接。

5.根据权利要求4所述的神经元电路，其特征在于，上述脉冲电压通过上述第一晶体管与上述p-n-p-n二极管的分压确定。

6.根据权利要求1所述的神经元电路，其特征在于，上述p-n-p-n二极管利用雪崩击穿现象来生成与所生成的上述电势相应的脉冲电压，上述雪崩击穿现象通过阳极电压在二极管器件的内部生成。

7.根据权利要求4所述的神经元电路，其特征在于，上述脉冲电压根据对于上述输入脉冲的时宽的变化及上述输入脉冲的大小改变频率。

8.根据权利要求6所述的神经元电路，其特征在于，上述p-n-p-n二极管具有多个势垒，利用上述多个势垒，在施加上述阳极电压之前隔断电荷载体的注入。

9.根据权利要求8所述的神经元电路，其特征在于，当上述阳极电压增加至已设定的基准电压时，上述p-n-p-n二极管通过上述阳极电压使上述多个势垒的高度在价带中减少，向在上述多个势垒的高度降低的情况下的势阱注入孔。

10.根据权利要求4所述的神经元电路，其特征在于，

在上述p-n-p-n二极管中，

通过在上述第二晶体管的栅极端发生的电压感应复位电流来减少上述脉冲电压，

通过在上述第三晶体管的栅极端发生的电压感应放电电流来释放向电容器充电的电荷来复位脉冲电压。

11.根据权利要求9所述的神经元电路，其特征在于，

随着来自前端的突触的电流脉冲集成在电容器，上述阳极电压将会增加，

随着上述漏极电压的增加，通过在上述p-n-p-n二极管的内部形成的反向偏压电平形成的势垒将增加，

随着上述势垒的增加，若上述漏极电压增加至发生雪崩击穿的阈值电压以上，则将发生闩锁效应现象。

12.根据权利要求11所述的神经元电路，其特征在于，由于根据所发生的上述闩锁效应而流动的电流，根据p-n-p-n二极管与第一晶体管的分压，在输出端子(V_spike)发生电激发。

13.根据权利要求12所述的神经元电路，其特征在于，若在上述输出端子(V_spike)发生脉冲电压，则通过所上升的第三晶体管和第二晶体管的栅极电压，第三晶体管和第二晶体管均将开启，并释放分别在电容器充电的电荷和(V_spike)的电压来执行复位工作。

14.一种神经元电路，其特征在于，

通过电容器来将从突触输入的电流进行充电来生成电势，

若所生成的上述电势大于阈值，则利用与上述电容器相连接的p-n-p-n二极管来生成与所生成的上述电势相应的脉冲电压并输出，

利用与上述p-n-p-n二极管相连接的至少一个晶体管来复位所生成的上述脉冲电流。