[实用新型]一种电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器

说明书

本实用新型公开了一种电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器，涉及电力电子技术领域，解决了现有忆阻器突触功能单一、对忆阻器要求较高的问题，其技术方案要点是：包括电压源、第一忆阻器、第二忆阻器，电压源的正极与第一忆阻器、第二忆阻器依次串联后连接电流输出端，电压源的负极接地。本实用新型提供的电压源串联遗忘忆阻突触结构，设置不同参数对忆阻器的遗忘特性进行调整和控制，同时具有长短时记忆功能；其短时记忆权值通过时间变化自动切换成长时记忆权值，不需要外加信号，因此遗忘突触也不会增加系统的功耗。对比传统突触，遗忘突触更具有应用价值。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体地说，它涉及一种电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器。

背景技术

忆阻器由蔡少棠教授1971年提出，普惠实验室2008年发现实物忆阻器，忆阻器具有记忆性、高存储量、小体积、易集成等优点，随着对忆阻器的深入研究，它在电路设计、生物神经系统仿真等领域的作用逐渐被人们认知。忆阻器的记忆特性使其成为低功耗的纳米级可变性电阻，忆阻器的非易失性使其成为存储器，忆阻器的易失性使其具有遗忘特性。由于忆阻器与生物突触的诸多相似，忆阻器成为了天然的突触设备，并在人工神经网络领域广泛应用。

目前，常见的基于忆阻器的突触有单一忆阻器突触，串并联忆阻器突触，忆阻器晶体管组合突触，忆阻桥突触等。然而，这些常见的忆阻突触都是基于非易失性忆阻器构建，其功能单一，对忆阻器的控制要求较高。

因此，如何研究设计一种多功能、对忆阻器要求低的电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器是我们目前急需解决的问题。

实用新型内容

为解决现有忆阻器突触功能单一、对忆阻器控制要求较高的问题，本实用新型的目的是提供一种电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

第一方面，提供了一种电压源串联遗忘忆阻突触结构及图片存储器，包括电压源、第一忆阻器、第二忆阻器，电压源的正极与第一忆阻器、第二忆阻器依次串联后连接电流输出端，电压源的负极接地。

进一步的，所述第一忆阻器为具有阈值特性的非易失性忆阻器，第二忆阻器为易失性忆阻器。

进一步的，所述第二忆阻器的电导为短时记忆与第一忆阻器电导对应长时记忆的差值。

进一步的，所述电流输出端的输出电流值等于电压源的电压值与第一忆阻器、第二忆阻器电导值之和的乘积。

进一步的，所述第一忆阻器的电导具体为：

dG_L＝k_Lsign(v₁)v₁^2,if v₁＞v_th

其中，G_L表示非易失性忆阻器对应的长时记忆电导，v₁为写电压，k_L为变化常数，sign(v₁)为电压信号v₁的符号，v_th为电压阈值，低于阈值以下的电压对第一忆阻器长时记忆无影响。

进一步的，所述第二忆阻器的电导具体为：

其中，G_S表示易失性忆阻器对应的电导，v₂为短时记忆写电压，k_S为短时记忆变化常数，sign(v₂)为电压信号v₂的符号，f为衰减速度，G_S最后会衰减至0。

第二方面，提供了一种图片存储器，包括如第一方面中任意一项所述的一种电压源串联遗忘忆阻突触结构。