[发明专利]一种仅由VC型局部有源忆阻器构成的振荡电路

说明书

本发明公开了一种仅由VC型局部有源忆阻器构成的振荡电路，包括VC型局部有源忆阻器VCLAM₁、VC型局部有源忆阻器VCLAM₂和一个直流电压源V_D，所述直流电压源V_D的负极接地，所述直流电压源V_D的正极与VC型局部有源忆阻器VCLAM₁正极相连接，所述VC型局部有源忆阻器VCLAM₁的负极与VC型局部有源忆阻器VCLAM₂正极相连接，所述VC型局部有源忆阻器VCLAM₂的负极接地。该技术方案，仅包含两个VC型局部有源忆阻器和一个直流电压源V_D。VC型局部有源忆阻器具有纳米级、低功耗、局部有源特性和CMOS技术兼容性等特点，与现有振荡电路相比，该振荡器不具备电抗元件，能够最小化体积，可以应用于振荡计算架构，便于集成应用。

技术领域

本发明涉及振荡电路设计技术领域，具体指一种仅由VC型局部有源忆阻器构成的振荡电路。

背景技术

在电路系统中，振荡器被广泛应用于测量、自动控制、无线电通信、仪器仪表、金属检测等诸多领域。其中，基于多个振荡器耦合的振荡计算架构是振荡神经网络的实现方式之一。振荡器的振幅、频率和相位都可以携带用于神经形态计算的信息。目前已经有许多类型的振荡器可以应用于振荡计算架构，例如CMOS环形振荡器、基于相变器件的张弛振荡器、超导振荡器等。然而，传统的振荡器电路需要电容或电感这类电抗元件，使得振荡器难以集成。

蔡少棠教授指出，复杂的神经形态行为存在于局部有源区域。因此，利用局部有源忆阻器的非线性和局部有源特性，可以用来设计振荡电路，将其应用至振荡计算架构。局部有源忆阻器在其DC V-I特性中具有负微分电导(电阻)区域，可分为电压控制型(Voltage-Controlled,VC)与电流控制型(Current-Controlled, CC)。

目前，中国专利公开了申请号为CN201310719512.9，名称为一种基于忆阻器的Duffing-van der Pol振荡电路，该电路包括：激励电源e(t)、电阻R、第一电容C1、第二电容C2和忆阻器M；所述激励电源e(t)的一端与电阻R的一端连接；所述电阻R的另一端分别与第一电容C1的一端、第二电容C2的一端连接；所述第二电容C2的另一端与忆阻器M的一端连接；所述忆阻器M的另一端、第一电容C1的另一端均与激励电源e(t)的另一端连接。本发明为一个二阶振荡电路，采用连续的非线性电阻，具有电路结构简单，参数调节方便，可以完整地保留Duffing-vanderPol振子动力学特性的优点。然而，该振荡电路仍然包括电感这类电抗元件，对于尺寸、功耗以及兼容性仍未有很好的改善。目前现有技术中，仍未出现仅由VC型局部有源忆阻器构成的振荡电路。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的问题，提出了一种仅由VC型局部有源忆阻器的振荡电路模型，能够最小化振荡器体积，有利于振荡器集成应用。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种仅由VC型局部有源忆阻器构成的振荡电路，包括VC型局部有源忆阻器VCLAM₁、VC型局部有源忆阻器VC LAM₂和一个直流电压源V_D，所述直流电压源V_D的负极接地，所述直流电压源V_D的正极与VC型局部有源忆阻器 VC LAM₁正极相连接，所述VC型局部有源忆阻器VC LAM₁的负极与VC型局部有源忆阻器VC LAM₂正极相连接，所述VC型局部有源忆阻器VC LAM₂的负极接地，

两个所述VC型局部有源忆阻器数学模型为：