[发明专利]基于忆阻器的电路和方法

说明书

描述了一种基于忆阻器的电路，其中电压发生器被布置成向忆阻器施加一系列电压脉冲以逐渐地改变所述忆阻器的电阻。比较器被布置成：接收输入电气值；接收基于所述忆阻器的所述电阻的电气值；将所接收的值进行比较；并且基于比较，使得所述电压发生器能够向所述忆阻器施加所述电压脉冲直到满足所定义的条件。此电路可以用于使得所述忆阻器能够被编程到期望的电阻值，例如用作非易失性存储器。所述电路还可以使得一个忆阻器的所述电阻能够复制到另一个忆阻器。通过对施加的电压脉冲的数量进行计数，所述电路可以用作编码器或模数转换器。所述电路的其它变体使得能够构造解码器或数模转换器以及认证电路。

本发明涉及一种例如用于复制忆阻器电阻、执行编码和解码以及用于认证的基于忆阻器的电路和方法。

忆阻器是电路元件，其中对在高密度非易失性存储器的设计、神经形态系统、逻辑设计中以及最近在传感器和太阳能电池中的使用特别感兴趣。这是由于非易失性和高分辨率可编程性。用于将忆阻器的电阻调谐到预定值的传统技术涉及编程。然而，这些编程技术需要外部处理来准确地调谐忆阻器。尽管编程方法是精确的，但是它也具有不能对具有高开/关比的设备进行编程的缺点。

另外，模数转换器(ADC)在现代电子学中广泛地用于以数字形式表示模拟信号的(编码)值，以用于传统微控制器的后续存储和/或逻辑处理。制造简单、紧凑、低功率编码器和解码器存在问题。

还需要能够安全地标记芯片或其它电子电路以用于认证目的，即，标识未授权的克隆并标识真实的克隆。

鉴于上述问题设计了本发明。

因此，本发明的一个方面提供了一种基于忆阻器的电路，其包括：

忆阻器；

电压发生器，所述电压发生器被布置成向所述忆阻器施加一系列电压脉冲以便递增地改变所述忆阻器的电阻；以及

比较器，所述比较器被布置成接收输入电气值，接收基于所述忆阻器的所述电阻的电气值，将所接收的值进行比较，并且基于比较来使得能够由所述电压发生器向所述忆阻器施加所述电压脉冲直到满足所定义的条件。

本发明的另一方面提供了一种编码器，其包括：

忆阻器；

电压发生器，所述电压发生器被布置成向所述忆阻器施加一系列电压脉冲以便递增地改变所述忆阻器的电阻；

比较器，所述比较器被布置成接收输入电气值，接收基于所述忆阻器的所述电阻的电气值，将所接收的值进行比较，并且基于比较来使得能够由所述电压发生器向所述忆阻器施加所述电压脉冲直到满足所定义的条件；以及

计数器，所述计数器被布置成对施加到所述忆阻器的电压脉冲的数量进行计数，并且输出所述数量。

本发明的另一方面提供了一种解码器，其包括：

忆阻器；

电压发生器，所述电压发生器被布置成向所述忆阻器施加一系列电压脉冲以便递增地改变所述忆阻器的电阻；以及

计数器，所述计数器被布置成接收数字作为输入，并且被布置成使所述电压发生器向所述忆阻器施加所述数量的电压脉冲。

本发明的另一方面提供了一种可连接到设置在外部电路中的忆阻器的认证电路，所述认证电路包括：

电压发生器，所述电压发生器被布置成向所述忆阻器施加一系列电压脉冲以便递增地改变所述忆阻器的电阻；

比较器，所述比较器被布置成接收输入电气值，接收基于所述忆阻器的所述电阻的电气值，将所接收的值进行比较，并且基于比较来使得能够由所述电压发生器向所述忆阻器施加所述电压脉冲直到满足所定义的条件；以及

计数器，所述计数器被布置成对施加到所述忆阻器的电压脉冲的数量进行计数，并且输出所述数量，