[发明专利]一种机械式荷控忆容器

说明书

本发明公开了一种基机械式荷控忆容器，所述机械式荷控忆容器包括串联电容模块、电荷采样模块和舵机控制模块，所述串联电容模块包括串联的定值电容和可控电容，所述电荷采样模块采样定值电容上的电信号，对采样得到的电信号进行处理输出到舵机控制模块，所述舵机控制模块控制可控电容容值变化，实现串联电容模块总容值的调节。本发明技术方案相比现有处于各种仿真阶段的忆容器模型，实现了一种真正物理意义上的忆容器，并且具有调整更灵活，容量更大，真正掉电保持容值的优势，便于进行市场化和商用化。

技术领域

本申请属于电子材料与器件技术领域，尤其涉及一种机械式荷控忆容器。

背景技术

忆容器是继忆阻器之后的新型非线性器件,其基本特征是具有记忆特性,无需外部激励就可存储信息。在许多领域,包括非易失性存储器、非线性电路、人工神经网络和数字逻辑电路等有着广阔的潜在应用前景。

当前对忆容器的研究仍处于纯电路建模仿真、非线性电路特性及应用基础研究阶段，也有基于新型材料进行仿真设计研究的，由于工艺的局限,忆容器还没有物理实现,而且这些模型还存在容值小，没有掉电记忆功能等不足，离市场化、商用化非常遥远。

发明内容

本申请的目的是提供一种机械式荷控忆容器，用以克服现有的忆容器还没有物理实现这些模型还存在容值小，没有掉电记忆功能的问题，实现一种真正物理意义上的忆容器。

为了实现上述目的，本申请技术方案如下：

一种机械式荷控忆容器，所述机械式荷控忆容器包括串联电容模块、电荷采样模块和舵机控制模块，所述串联电容模块包括串联的定值电容和可调电容，所述电荷采样模块采样定值电容上的电信号，对采样得到的电信号进行处理，输出到舵机控制模块，所述舵机控制模块控制可调电容容值变化，实现串联电容模块总容值的调节。

进一步的，所述电荷采样模块包括差分放大电路和电压抬升电路；差分放大电路输入端与串联电容模块电连接，输出端与电压抬升电路输入端电连接；电压抬升电路输出端与舵机控制模块电连接。

进一步的，所述舵机控制模块，包括微处理器和舵机；所述微处理器接收电荷采样模块的输出信号，控制所述舵机转动；所述舵机转动带动可调电容动作，调节可调电容的容值，舵机与串联电容模块传动连接。

本申请技术方案与现有的忆容器相比，忆容器的容值可以根据需要做到更大，通过程序调节更为灵活，掉电后机械装置会停留在原来位置，保证电容值不变，使其更加接近一个实际的忆容器，便于投入实际应用且利于其市场化、商用化。

附图说明

图1为本申请机械式荷控忆容器电路结构框图；

图2为本申请实施例微处理器外围电路示意图；

图3为本申请实施例差分放大电路示意图；

图4为本申请实施例电压抬升电路示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在电子材料与器件技术领域中，忆容器原理可用如下公式表述：

根据上述可知，忆容器的电容值C_∑由定值电容C_fix和受电荷控制的可调电容C_adj构成，其计算公式如上，电荷对应到采样电容上的电压。