阻器
- 一种基于权值缩减克服IR－Drop 的忆阻器阵列神经网络训练方法
大。 新型器件忆阻器（memristor）为实现矩阵乘法提供了一种更高效的方式［1］，能够以O（1） 的时间复杂度实现矩阵乘法。 并且与传统的CMOS ASIC 和GPU 解决方案相比，忆阻器阵列可以将能效提高100 倍以上［2-3］。 忆阻器阵列实现矩阵乘法的结构如图1 所示。图1 利用忆阻器阵列实现矩阵乘法Fig． 1 The implementation of matrix multiplication using memristor－based c
智能计算机与应用 2023年3期2023-04-19
- 基于双曲函数的通用型荷控忆阻器电路等效模型分析
并且将其命名为忆阻器。2008年，惠普(Hewlett Packard, HP)实验室[2]将电阻开关元件与记忆电阻理论联系起来，首次制作出忆阻器物理实体，掀起了忆阻器研究的热潮。随着技术的发展，各种材料制成的忆阻器被相继发现[3–5]。如文献[3]和[4]中提到的Standford-PKU模型，该模型在HfO2和HfOx / TiOx双层器件材料中得到了验证。为了进一步拓展忆阻器的应用，提出了一种TEAM(threshold adaptive)忆阻器模型
电子与信息学报 2023年2期2023-03-01
- 负阻态忆阻Hopfield 神经网络动力学
的重要内容，而忆阻器具有集成度高、可模拟突触可塑性、非易失性等特点，被认为是最有潜力的神经形态器件[4]，并且其良好的非线性是研究人工神经网络动力学的重要条件。1971 年，文献[5-6]发现了第4 种基本元件，即忆阻器，其阻值可变且保持记忆功能。2008年，惠普实验室研制出首个忆阻器件[7]，后续产生了大量关于忆阻器的研究成果[8-10]。虽然惠普忆阻器模型作为使用最广泛的忆阻模型之一[11-12]，但推导一个完全表征惠普忆阻器的数学模型是一项具有挑战性
电子科技大学学报 2023年1期2023-02-15
- 面向神经形态系统的忆阻逻辑电路综述与展望①
辑电路以及基于忆阻器实现的逻辑电路． 基于传统互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Transistor， CMOS)[14]技术和集成芯片构建的逻辑电路在连续扩展、 电路面积、 功率消耗等方面面临着严峻的挑战[15-17]． 具有纳米尺寸、 电阻可变且非易失、 耗能低等特性的忆阻器， 为构建逻辑电路提供了新的思路． 忆阻器[18]这一新型电路元器件的概念于1971年由蔡少棠教授首次提出， 该
西南师范大学学报（自然科学版） 2023年2期2023-01-18
- 一种镜像电流源荷控忆阻器及其Lorenz 混沌电路研究
对称性给出一种忆阻器，由于忆阻器具有非线性与记忆等特性，使得忆阻器在混沌系统[6～10]、阻变存储器[5～6]、现场可编程逻辑门阵列[14,11]、人工神经网络[12]、保密通信[11]、电力电子[13,14]、图像处理[11,12]和音频信号[16]等方面有广泛使用。近年来，国内外学者研究了多种具有不同结构的含有忆阻器的混沌电路[3～6,15-17]。LOChua等给出一种分段磁控忆阻器（Magnet-Controlled Memristor,MCM）替
电子制作 2022年22期2023-01-11
- 基于稀疏化训练和聚类降低IR-Drop 影响的方法
增大。新型器件忆阻器为实现矩阵乘法提供了一种更高效的方式［3］，能够以O（1）的时间复杂度实现矩阵乘法，且具有极低的能耗［4］。基于忆阻器［5-7］构建的神经网络［8］可以加速神经网络的计算，加快神经网络对于大规模数据的处理速度。通过忆阻器阵列［9］加速神经网络计算，首先需要在软件上训练神经网络得到权值矩阵，然后通过施加电压改变忆阻器的阻值将权值矩阵映射为忆阻器电导矩阵。但由于IR-Drop 的存在，在运算的过程中，实际施加在忆阻器上的电压和预期的电压不同
智能计算机与应用 2022年11期2022-12-11
- 多铁性纳米忆阻器的研究现状和展望
关键因素。一、忆阻器的基本原理忆阻器(Memristor)作为一种新型非易失性器件，由于具有信息存储和逻辑运算功能，非常适合做神经网络系统中的人工电子突触，具有给微电子领域带来强大变革的能力，受到了学术界和工业界的关注[1]。它的概念最早是1971年华裔的科学家蔡少棠提出[2]，他在研究电荷(Q)、电流(I)、电压(V)和磁通量(φ)之间的关系时推断，在电阻、电容和电感器之外应该还有一种组件，代表着电荷与磁通量之间的关系(如图1所示)。这种组件的电阻会随着
科技风 2022年31期2022-11-23
- 忆阻器辐照效应研究现状及发展趋势
400044）忆阻器即记忆电阻器（Memristor），是表示磁通与电荷关系的电路器件。忆阻器最早由蔡少棠［1］于1971年提出，但直到2008年才由惠普公司Strukov首次制备出基于TiO2的阻变随机存储器（Resistive Random Access Memory，RRAM），并率先将RRAM与忆阻器联系在一起［2］，由此拉开了忆阻器研究的序幕。此后，基于金属氧化物［3］、钙钛矿［4］、非氧化物半导体［5］等不同材料的忆阻器也迅速被研制出来。忆阻器
核技术 2022年11期2022-11-19
- 混合型CMOS-忆阻异或逻辑单元设计及其应用
棠教授首次提出忆阻器的概念，是继电阻、电容和电感之后的第4种基本电路元件[1]。1976年，蔡少棠教授进一步分析了忆阻器的基本特征，提出忆阻系统[2]。忆阻器概念自提出后，相关研究仅停留在理论层面。2008年，惠普实验室对忆阻器进行物理实现，证实了忆阻器的存在[3]。随后，忆阻器在非易失性存储器[4-5]、人工神经网络[6-8]、混沌系统[9]和数字逻辑电路[10-11]等领域取得了重大成果。目前，忆阻器和CMOS晶体管构成的混合型电路是数字逻辑电路研究的
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2022年5期2022-10-10
- 基于电压阈值忆阻器SPICE模型的加法器电路设计
01）0 引言忆阻器被认为是打破集成电路限制的潜在器件之一［1］，而忆阻器的生产成本很高，目前尚未商用，实验室制备更是难上加难，所以设计SPICE 忆阻器模型以供实验室实验研究显得尤为重要。加法器是组成计算机的基本元件［2］，基于忆阻器的加法器的设计具有实际的应用意义。1971 年，Chua［3］根据电路对称理论预测并证明了忆阻器的存在。2008 年，HP 实验室设计了一种由Pt／Ti／TiO2／Pt 组成的忆阻器物理模型并制备出了第1 种物理忆阻器器件［
实验室研究与探索 2022年5期2022-09-01
- 基于MOS管的忆阻器电路仿真器设计
种基本电路元件忆阻器[1]。当时没有实际的忆阻器件，仅是理论推导，因此并未引起关注。直至2008年，HP实验室在研究基于TiO2的纳米双端电阻开关器件时发现TiOx氧化物材料具有类似于忆阻器的阻值记忆特性[2]，从而验证了这一猜想。随后，不同的金属氧化物纳米器件如TaOx和HfOx被证实具有忆阻特性[3-4]。作为一种具有记忆能力的纳米元件，忆阻器在存储器、逻辑电路、人工神经网络、模拟电路、混沌电路等研究领域展现出巨大的应用潜力[5-8]。迄今为止，纳米尺
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2022年3期2022-06-08
- 限阻器施工技术在中老铁路项目沙嫩山二号隧道中的应用
换拱，提出采用限阻器施工技术解决侵限换拱问题，为其他软岩大变形隧道开挖支护施工提供新思路。1 工程概况1.1 工程概况沙嫩山二号隧道进口里程为DK209+505、出口里程为DK211+595，隧道全长2090m。为单线铁路隧道，设计行车速度160km/h。隧道为上坡，纵坡为5.5‰和1‰。DK209+230.747～DK209+645.362 段位于R=9000m 的曲线 上 ，DK210+653.997 ～DK210+958.036 段 位 于R=110
科学技术创新 2022年15期2022-05-18
- 忆阻器类脑神经突触的研究进展
网络系统相悖。忆阻器是一种新型电子器件，被认为是继电阻、电容、电感后的第四种电子元件，相关理论由蔡少棠于1971年首次提出[8]，并于2008年由惠普公司首次成功制备[9]。由于忆阻器具有可高密度集成、低功耗且高速开关等优点，可以与传统的CMOS工艺兼容，已被广泛应用于数据存储、逻辑运算等领域。同时因为忆阻器具有精确可调的电导，被认为是模拟神经突触的最佳选择。本文在比较忆阻器和神经突触相似性的基础上，就近些年基于忆阻器在类脑神经突触应用方面的研究进展进行简
华南师范大学学报（自然科学版） 2022年6期2022-02-17
- 基于变容二极管的忆阻PID 自适应控制系统设计
518060)忆阻器这一概念于1971 年由蔡少棠教授在原有电路理论的基础上首次提出[1],其物理器件则在2008 年由惠普实验室首次发现[2-3]。忆阻器是一种新型的二端电子器件,其阻值依赖于电荷量和磁通量。由于忆阻器具有天然的阻值记忆能力,它的I-V特性曲线是一种收缩的磁滞回线[4]。忆阻器具有非易失性和纳米级尺寸的特点,在智能控制和人工神经网络等应用中展现出极大的发展潜力。PID 控制器广泛应用于现代的工业生产过程中。它主要通过在调整比例系数kp、积
电子元件与材料 2022年1期2022-02-14
- 忆阻器阻变机制及其材料研究进展*
02)1 引言忆阻器作为一种新兴的非线性电子元件(区别于电阻、电容和电感)，具有非易失特性，其内部状态取决于曾经流过的电荷量，即在电源突然关闭后，仍然能够保持原有状态不变[1]。早在1971年蔡少棠教授就根据电流I、电压V、电荷Q和磁通φ之间的关系，利用数学逻辑推理，成功预测出了忆阻器的存在[2]，在之后的许多年里，具有阻变现象的器件经常被研究，但并没有研究人员建立其与忆阻器之间的内在联系。直到2008年惠普实验室成功制备了基于氧化钛薄膜的阻变器件，并首次
计算机工程与科学 2022年1期2022-01-24
- 一种忆阻桥人工神经元感知器电路设计
08）0 引言忆阻器作为非线性电路元件，具有非易失性和记忆能力，特定的外部条件可使其阻值随两端电压或流过电流改变，掉电后保持阻值不变，这种特性与神经突触存储特性相似。当前的神经网络算法多在计算机上运行，难以突破“冯·诺伊曼体系瓶颈。忆阻器能够统一计算和存储，作为突触将有望大大提升神经网络的运算速度，实现高并发，高容错，低功耗的人工神经网络。2008年，HP惠普实验室提出了三层薄膜忆阻器实物模型，证实了忆阻器的存在，使得忆阻器在阻变式存储器、人工神经网络、非
电子测试 2021年21期2022-01-22
- 基于双忆阻混沌电路的分析及应用
266590)忆阻器概念于1971年由Chua[1]提出，首次将电荷与磁通关系联系起来。2008年，惠普实验室工作人员使用纳米技术基于掺杂的TiO2薄膜成功研制了具有忆阻器特性的实物器件，首次将真实器件与忆阻器概念联系起来[2]。忆阻器是除电阻、电容和电感以外的第四种基本电路元件。文献[3]提出忆阻器是一个具有二端口网络的器件，忆阻器阻值的大小不只与加在其两端的电压极性、大小及加在其两端电压的持续时间长短有关，并且与加在它两端电压历史值有关，即使断电，忆阻
山东科技大学学报(自然科学版) 2021年6期2021-12-08
- 局部有源忆阻器电路及其在HR耦合神经元网络中的应用
00)1 引言忆阻器被认为是继电阻、电容和电感之后的第4种基本电路元件，它表征了电荷与磁通之间的本构关系，具有纳米尺寸、非线性、低功耗和非易失性等特点。1971年，美国华裔科学家Chua教授[1]从数学对称性出发提出忆阻器理论并预测了它的存在性，2008年美国惠普实验室首次发现单个纳米级TiO2忆阻器件[2]。此后，许多不同的器件被确定为忆阻器，并提出了不同的应用，特别是忆阻器用于模拟生物突触[3-5]。局部有源被认为是复杂性的起源，与生物神经突触具有密切
电子与信息学报 2021年11期2021-12-02
- 基于光电忆阻器的新型加法器电路设计与仿真印技
两端电路元件-忆阻器[1]。1976年，LEON O. CHUA和SUNG MO KANG将忆阻器概念推广，称其为忆阻型非线性动力学系统[2]。2008年，Hewlett- packar（HP）实验室 Dmitri B. Strukov等人证实了忆阻器的存在，验证了Chua教授的推论，成功制备出实际物理器件[3]。2008年，Strukov D B.等介绍了忆阻器和忆阻系统在模型分析、仿真记忆行为以及基本电路和器件设计中的应用[4]。2010年惠普公司提出
新一代信息技术 2021年13期2021-11-13
- Al2O3忆阻器中氧空位对阻值转换性能的影响研究
实现阻值转换的忆阻器引起了研究者广泛的兴趣，在存储器件及仿神经网络计算等方面有着重要的应用[1-4]。早在1961年Hickmott就研究报导了SiOx、Al2O3、Ta2O5、ZrO2以及TiO2五种氧化物薄膜中的阻值转换现象[5]，之后更多材料也被证明存在类似的阻值转换效应[6-8]。随着对于非Si材料存储器件研究的兴起，关于这类材料在存储器件的应用重新引起了人们的兴趣。2008年，Strukovd等人把普遍存在的电阻转变现象与蔡少棠1971年理论上提
南昌大学学报（理科版） 2021年3期2021-10-13
- 一种适用于大规模忆阻网络的忆阻器单元解析建模策略*
网络是一种基于忆阻器单元的大规模非线性电路, 在下一代人工智能、生物电子、高性能存储器等新兴研究领域发挥着重要作用.描述忆阻器单元物理和电学特性的模型对忆阻网络的性能仿真具有显著影响.然而, 现有模型主要为非解析模型, 应用于忆阻网络分析时可能存在收敛性问题.因此, 提出了一种基于同伦分析法(homotopy analysis method, HAM)的忆阻器单元解析建模策略, 该策略具有解析性和收敛性优化的特点, 可提高忆阻器单元和相应忆阻网络的收敛性.
物理学报 2021年17期2021-09-17
- 基于忆阻器的多路复用器设计与实现
数据传输过程．忆阻器[1]作为一种新型无源器件,由于其功耗低、集成度高和非易失性等特点而备受关注．忆阻器的阻值具有“开关效应”,故能用于数据存储,如作为突触权因子以实现神经网络的权值,并且不会因为断电而丢失数据[2]．目前,阈值电流模型(threshold adaptive memristor,TEAM)[3]、阈值电压模型(voltage threshold adaptive memristor,VTEAM)[4]及价离子变化模型(valence cha
扬州大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-07-08
- 一种新型三阶磁控忆阻器模型及其滤波器研究
在理论上预言了忆阻器(memristor)的存在。1976年，文献[2]将忆阻器的概念扩展至忆阻系统(memristive systems)。2008年，文献[3]首次发现了纳米忆阻器件。由此证明了忆阻器的存在，并掀起了忆阻器研究的热潮。忆阻器在非易失性存储器[4]、逻辑门运算[5]、人工神经网络[6]、生物学[7]、忆阻混沌电路及动力学研究[8-10]等多个领域具有丰富的应用前景。忆阻器描述的是电荷q与磁通量φ 之间的关系[1]，若磁通量 φ是电荷q的单
电子科技大学学报 2021年3期2021-06-19
- 三次非线性忆阻器的双端口建模与特性分析
度,首先提出了忆阻器的存在[1],全称记忆电阻器(Memristor)。传统电阻是线性无源二端口元件,而忆阻器体现的是磁通量与电荷之间的关系,其阻值随两端输入的电流或电压而变化,而且在断电情况下能保持以往的值不变,只有输入反向电流时才会被推回。因此,忆阻器是具有非易失性的非线性无源二端口电路元件。但由于当时仅从数学上推导得到的忆阻器,缺少实验支撑,因此忆阻器提出后的30 多年,并没有引起研究者的足够重视。直到2008 年5 月,在《Nature》 杂志上发
电子元件与材料 2021年4期2021-04-28
- 基于异构忆阻器的1T2M多值存储交叉阵列设计
储要求[1]。忆阻器于1971年由蔡少棠教授提出，直到2008年HP实验室才发现了首个纳米级忆阻器器件，忆阻器具有尺寸小、读写速度快、功耗低和易于与CMOS技术兼容等特性，一经诞生就引起广泛关注，围绕忆阻器的研究从器件实现[2—4]、忆阻器电路模型[5]和忆阻器数学模型[6]等多方面展开，另外忆阻器在逻辑电路[7—10]、混沌电路[11—14]、神经形态网络[15—17]等领域得到广泛应用[18]，特别在存储器的设计中，忆阻器的小尺寸和非易失性，使其成为最
电子与信息学报 2021年6期2021-04-11
- 基于氧化铟锡电极的透明忆阻器件工作机制研究进展
7)0 引 言忆阻器(memristor)，又称阻变随机存储器(resistive random access memory，RRAM)，可以记忆因流经器件的电荷变化而发生电阻转变的现象，由华裔科学家蔡少棠1971年从理论上预测其存在[1]。2008年惠普公司首次开发出能工作的固态忆阻器[2]，该研究被美国《时代》周刊评为年度50项最佳发明之一。作为一种新型纳米尺度的元器件，忆阻器具有非易失性、能耗低、速度快、集成度高、多阻态等特点，成为最具应用前景的下一
无机化学学报 2021年4期2021-04-10
- TiO2 型忆阻器仿真器的设计与实现
8）0 引 言忆阻器又称记忆电阻器，是Chua［1］在1971 年根据电路对称性提出的第4 种无源基本电路元件，在非易失性存储器、数字逻辑电路、非线性电路、人工神经网络等方向有着巨大的应用潜能［2-9］。受工艺制造水平的限制，近40 年来忆阻器始终处于理论研究阶段［10］。TiO2型实际忆阻器于2008 年制备成功［11］，目前尚未出现大规模商用的单个忆阻器元件。在现有的忆阻器电路研究和设计中，通常采用对忆阻器特性进行模拟仿真的方法［12-14］。设计一个
实验室研究与探索 2020年9期2020-10-30
- 二值型忆阻器及其在可编程增益放大电路中的应用
310018）忆阻器（memristor），是一种具有记忆功能的非线性电阻器件，是描述电荷与磁通之间关系的一种电路元件[1]。忆阻器的阻值与其状态值（流经的电流或两端的电压）有关，因此具有记忆特性。2008年，HP实验室首次采用纳米尺度无源器件（由2个铂金属极和TiOx金属氧化物薄膜材料组成）完成了忆阻器的物理实现[2]。忆阻器因其具有纳米级尺度、阻态转变特性，可应用于非易失性存储器、数字逻辑电路、人工神经网络、模拟电路等领域[3-10]。而模拟电路中的可
实验技术与管理 2020年7期2020-09-29
- 美国麻省理工学院在单个芯片上布置数十万个人工突触
内布置数十万个忆阻器构成的人工突触。这种全新的设计借鉴了冶金技术的原理，使用银、铜和硅合金制造忆阻器。当芯片在处理视觉任务时，可以“记住”图像并多次复现这些內容。与使用非合金材料制作的忆阻器相比，新版本的忆阻器记忆更加清晰。研究人员表示，这种“类脑”式的计算方式可在体积较小的设备中实现，有望大幅提高小型设备执行复杂计算任务的能力。
中国计算机报 2020年24期2020-07-14
- 基于忆阻器的可变电阻器建模
230601)忆阻器是一种新型的无源元件,它具有纳米级尺寸、非线性以及记忆功能等特点,在模型分析、电路设计、神经突触等方面具有广阔的应用前景。传统的电路基本元件包括电阻、电感和电容,忆阻器则成为继电阻、电容和电感之后的第4种基本电路元件[1]。忆阻器的理论最初由蔡少棠在1971年提出[2],之后很长一段时间仍然停留在理论研究阶段,直到2008年惠普实验室制造出第一个物理忆阻器[3]。随着进一步研究发现,忆阻器是一种纳米级器件,具有独特的I-V磁滞曲线和开关
合肥工业大学学报（自然科学版） 2020年2期2020-03-23
- 我国学者在基于忆阻器的存算一体研究领域取得新进展
教授团队在基于忆阻器的存算一体研究领域取得新进展。芯片算力的提升是人工智能兴起的重要驱动力。深度学习模型的复杂化和参数规模的增长对底层芯片的功耗和算力提出了更高的要求，然而，传统的存储-计算分离架构制约了硬件能力的进一步发展。根据忆阻器的器件特性，单个器件既是存储单元，又是计算单元，从而节省了数据搬移的功耗和延时开销，有望实现全新的存算一体的新型计算系统。当前，国际上的研究主要面向基于单个忆阻器阵列的功能验证，实现基于全连接结构的矩阵向量乘加速，尚缺乏忆阻
家电科技 2020年2期2020-02-19
- 混合忆阻器-CMOS逻辑运算的优化设计研究
的候选新器件是忆阻器。1971年，Chua根据电荷与磁链的关系推测出存在第四种基本电路元件，并把该元件命名为忆阻器[2]。2008年，HP实验室的Williams团队制备出一种二氧化钛纳米级器件在物理上实现了忆阻器，并把这一成果发表在《Nature》期刊上，随后成为物理和电子技术界内的研究热点[3]。忆阻器以其优异的非易失性、抗疲劳性强、能耗低、工作速度快、集成度高以及与CMOS工艺兼容性等优点[4-7]，广泛应用于电路设计[8]、混沌系统[9]、非易失性
计算机技术与发展 2019年12期2019-12-11
- 基于二维材料MXene的仿神经突触忆阻器的制备和长/短时程突触可塑性的实现*
Xene应用到忆阻器中,制备了基于Cu/MXene/SiO2/W的仿神经突触忆阻器.结果表明,Cu/MXene/SiO2/W忆阻器成功实现了稳定的双极性模拟阻态切换,同时成功模拟了生物突触短时程可塑性的双脉冲易化功能和长时程可塑性的长期增强/抑制行为,其中双脉冲易化的易化指数与脉冲间隔时间相关.Cu/MXene/SiO2/W忆阻器的突触仿生特性,归功于MXene辅助的Cu离子电导丝形成与破灭的类突触响应机理.由于Cu/MXene/SiO2/W忆阻器兼具长时
物理学报 2019年9期2019-05-17
- 具有感觉记忆的忆阻器模型
过程在不同材料忆阻器的实验研究中有过多次报道.这类忆阻器的记忆形成过程存在有、无感觉记忆的两种情况,已报道的这类忆阻器的数学模型仅能够描述无感觉记忆的忆阻器.本文在已有模型的基础上,根据有感觉记忆的忆阻器的研究文献中所报道的实验现象,设计了具有感觉记忆的忆阻器模型.对所设计模型的仿真分析验证了该模型对于存在感觉记忆的这类忆阻器特性的描述能力:对忆阻器施加连续脉冲激励,在初始若干脉冲作用时忆阻器无明显的记忆形成,此时忆阻器处于感觉记忆阶段,后续的脉冲作用下忆
物理学报 2019年1期2019-01-25
- 改进窗函数下的忆阻器特性分析和研究
棠教授首次提出忆阻器的概念[1]。2008年惠普实验室的Strukov等[2]首次成功设计出忆阻器的物理模型。忆阻器不仅在理论模型方面[3-6],还在混沌电路、模拟电路、图像处理、神经网络等应用方面[7-9]都有着广泛的研究成果。杂质漂移机理[2]在研究忆阻器导电过程及特性方面具有代表性,随之线性离子迁移忆阻器模型[2]也被首次提出,但是并没有很好地满足忆阻器的真实特性。窗函数对分析忆阻器的内部离子真实漂移规律起重要作用。为了更好地呈现其非线性效果,学者们
电子元件与材料 2018年11期2019-01-04
- 一种基于忆阻器的截流型过电流保护电路
的完备性提出了忆阻器的概念及定义[1]。忆阻器描述了磁通和电荷的关系，是继电阻、电感、电容之后的第四个基本电路元件[2]。忆阻器的本质特征是当通过正向电流时，其阻值会随着流过的电荷量的增加而变大；当通过反向电流时，其阻值会随着流过的电荷量的减少而减少。忆阻器的符号表示如图1所示。图1 忆阻器2008年，HP公司发现了纳米级别的忆阻器实物模型。然而该模型是在严格的实验室条件下制作而成，难以商业化。现有的关于忆阻器的论文大多用忆阻器的数学模型或等效实现电路进行
机械制造与自动化 2018年4期2018-08-21
- 基于忆阻器的鉴相电路设计与分析
第四种基本元件忆阻器[2].近年来,在忆阻器在应用方面的研究取得了广泛的进展,目前这些研究主要集中于:存储器、神经网络、混沌电路等方面[3～6].忆阻器具有体积小、功耗低、便于集成等优点,利用忆阻器的特性,本文提出一种基于忆阻器的鉴相电路.1 惠普忆阻模型理论图1 惠普物理模型惠普模型是最早被提出的忆阻器模型,应用较为普遍,是目前最被业内认可的模型之一.其物理模型如图 1所示[7].该模型采用三明治结构,由两个Pt电极夹着两层薄膜结构构成,其中一层为TiO
太原师范学院学报(自然科学版) 2018年4期2018-03-12
- 一种磁控型浮地忆阻器模拟器的实现
一种磁控型浮地忆阻器模拟器的实现赵伟钦，要航(广西大学电气工程学院，广西 南宁 530004)该模拟电路基于磁通控制的浮地忆阻器仿真器，它由常规电路元件组成并应用到MC低通滤波器。仿真结果表明，该模拟器有一个滞后的伏安特性以及其相应的MC低通滤波器具有时变特性。忆阻器;仿真器;浮动终端1 引言1971年，美国加州大学伯克利分校的蔡少棠教授在“Memristor-the missing circuit element”一文中首次提出了忆阻器(memristo
电气开关 2017年3期2017-12-20
- 忆阻值的影响参数分析*
为了分析参数对忆阻器忆阻值的影响，通过搭建忆阻器的Matlab仿真模型,运用控制变量法，分别设置外加激励幅值为1,2 V,电压频率为1,2 Hz,忆阻器横截面积为10,25 μm2,忆阻器长度为10,20 nm，对不同条件不同参数的忆阻器模型进行了大量仿真分析。计算各伏安特性曲线和忆阻值的具体变化范围，通过对仿真数据的统一比较分析得出了不同情况下忆阻值的变化规律。忆阻器； 控制变量； 伏安特性； 变化规律0 引 言1971年,华裔科学家蔡少棠教授提出了忆阻
传感器与微系统 2017年12期2017-12-08
- 含三个忆阻器的六阶混沌电路研究∗
105)含三个忆阻器的六阶混沌电路研究∗王伟 曾以成†孙睿婷(湘潭大学物理与光电工程学院,湘潭 411105)(2016年8月26日收到;2016年11月23日收到修改稿)利用两个磁控忆阻器和一个荷控忆阻器设计了一个六阶混沌电路,并建立了相应电路状态变量的非线性动力学方程.研究了系统的基本动力学特性,平衡点及其稳定性分析表明：该电路具有一个位于忆阻器内部状态变量所构成三维平衡点集,平衡点的稳定性由电路参数和三个忆阻器的初始状态决定.分岔图、Lyapunov
物理学报 2017年4期2017-08-01
- 忆阻图像处理器结构设计分析
的问题，提出了忆阻器图像处理器结构，并对其进行了详细的分析.首先，分析了目前的图像处理算法，在此基础之上总结出了适合于忆阻器的图像基本操作；其次介绍了忆阻器的模型，在此基础之上提出了忆阻器图像处理器的Bank结构，并对其进行了详细分析；最后分析了忆阻器图像处理器的读写操作.忆阻器；图像处理；结构；设计分析0 引言图像信息是人类获取外界信息的重要手段，对于社会生产和人们的日常生活有着重要的作用.在人工智能、机器人等技术快速发展的背景下，图像处理技术日益重要，
石家庄学院学报 2017年3期2017-06-01
- PSPICE中新型器件忆阻器的建立
CE中新型器件忆阻器的建立李 彤1，陈佳楣1，刘真真1，Mariam1，王铁钢2，范其香2（1.天津职业技术师范大学电子工程学院，天津 300222；2.天津职业技术师范大学机械工程学院，天津 300222）针对神经网络难以用硬件设备实现、且软件实现比较耗时的问题，分析了忆阻器的特性及内部机理，采用PSPICE软件对忆阻器进行了研究。忆阻器是除电阻、电感和电容之外的第4种基本无源电子器件，其阻值随流经它的电荷量变化而变化，在断开电流时保持其阻值不变，有记忆
天津职业技术师范大学学报 2016年4期2017-01-10
- 新型二次磁控忆阻器在colpitts混沌电路的应用
）新型二次磁控忆阻器在colpitts混沌电路的应用雷宇 （华东交通大学理学院，江西南昌330013）本文在二次磁控忆阻器两端并联了一个可调电容，建立一个新型的忆阻器，分析了改进忆阻器的伏安特性，并在multisim仿真平台上观察该忆阻器端口电流随端口电压的变化.再将改进型忆阻器并接到colpitts电路的C6的两端，利用multisim中示波器观察电容器电容和乘法器乘法因子对混沌信号的影响.忆阻器；colpitts电路；multisimHP实验室在200
韶关学院学报 2016年6期2016-09-08
- 一种二次型忆阻器四阶混沌电路
5）一种二次型忆阻器四阶混沌电路余世成1, 曾以成1, 李志军2 （1.湘潭大学光电工程系,湖南湘潭 411105；2.湘潭大学通信工程系,湖南湘潭 411105）由HP实验室研制的无源忆阻器得到的荷控二次型忆阻器模型,与有源磁控分段线性和三次光滑忆阻器模型相比,更符合实际.利用此模型并基于蔡氏混沌电路演化而来的拓扑对偶结构设计了一种新型忆阻器四阶混沌电路.理论分析、仿真及电路实现表明,该电路具有依赖于忆阻器初始状态的复杂动力学行为,也会产生随时间和系统参
计算物理 2015年6期2015-12-31
- 基于磁控忆阻器的混沌振荡器研究
06）基于磁控忆阻器的混沌振荡器研究杨汝，李斌华，冯焯辉（广州大学物理与电子工程学院，广东广州510006）本文提出了磁控忆阻器的一种等效电路，该电路和理论上的忆阻器具有相同的电路特性.此外，本文还使用该磁控忆阻器和一个负电导代替蔡氏混沌振荡器中的蔡氏二极管，并产生双涡卷混沌吸引子.仿真和实验验证了该方法的可行性.忆阻器；振荡器；非线性电路；蔡氏电路华裔科学家蔡少棠在1971年曾经提出过忆阻器的概念［1］，但一直缺少实物器件的证实.直到2008年，惠普实验
广州大学学报（自然科学版） 2015年6期2015-12-21
- 一种新型忆阻器的有源高通滤波器设计与仿真
00）一种新型忆阻器的有源高通滤波器设计与仿真游淼,欧青立 （湖南科技大学信息与电气工程学院,湖南湘潭411000）对非线性杂质漂移忆阻器模型进行了仿真，将具有自动记忆功能和连续输出特点的忆阻器，根据BIOLEK模型，把忆阻器与常见的有源滤波电路相结合，运用常规的电路分析方法，对其受电压频率和初始条件影响的复杂特性进行了详细的理论演绎分析和数值仿真研究，利用计算机仿真实现了基于忆阻器的有源滤波电路。忆阻器；高通滤波器；Multisim仿真1 忆阻器基本数学
山东工业技术 2015年3期2015-07-26
- 忆阻器的电路实现与应用
关系的元件——忆阻器的存在［1］，并于1976年具体阐述了忆阻器的元件特性、合成原理和应用［2］。2008年，惠普实验室首次报道了忆阻器的实现，掀起了对忆阻器的研究热潮［3－4］。近年来，对于忆阻器的等效电路的模拟仿真日益兴起，通过等效电路来实现忆阻器，虽然不能真正意义上代替忆阻器，但是为忆阻器的研究提供了可靠的忆阻器替代品。在忆阻器的应用研究方面，忆阻器在混沌电路中的应用始终是一个热点，这是由于忆阻器具有典型的非线性特征，能够比较容易地产生忆阻混沌振荡信
大连工业大学学报 2015年3期2015-02-23
- 忆阻器的建模及高精度忆阻值读写电路的设计*
30081)忆阻器的建模及高精度忆阻值读写电路的设计*高耀梁,甘朝晖*,尹 力(武汉科技大学信息科学与工程学院,武汉 430081)使用现有电路元件设计了一种荷控忆阻器的理论模型。由于把忆阻器应用于存储器、神经网络、信号处理等领域均涉及到忆阻器的读写操作,并且目前忆阻器大多是数字量0和1的操作,没有模拟量的操作。所以利用了荷控忆阻器的电荷特性,给出一种描述如何读取忆阻器的模拟忆阻值的方法。利用了荷控忆阻器的频率特性,设计了一个反馈式忆阻值写电路,该电路能
电子器件 2014年6期2014-09-06
- 基于Simulink的忆阻器模型
完备性，提出了忆阻器的定义[1]。2008年惠普实验室制造出了首个纳米级的忆阻器物理模型，并通过实验证明了忆阻器是一种具有记忆功能的无源非线性二端电路元件[2]。忆阻器作为第四类基本元器件，能够有效提升电路的集成度[3]；简化混沌电路的电路结构[4]；为研制新型计算机开辟道路[5]；并有望把人工神经网络的信息处理方式和非易失性模拟存储器变为现实[6]。但对大多数研究者来讲，忆阻器的物理模型难以得到，所以建立精确的仿真模型就显的至关重要了。本文首先在忆阻器的
太原科技大学学报 2014年1期2014-06-13
- 基于文氏振荡器的忆阻混沌电路
控制的分段线性忆阻器，设计了一种新的单一参数控制的混沌电路。通过调节控制参数，该系统在忆阻器的非线性作用下，通过倍周期分岔产生了混沌和超混沌现象。利用常规的动力学分析手段研究了电路参数变化时系统的动力学特性，例如平衡点稳定性分析，李雅普诺夫指数谱和分岔图。为了验证电路的正确性，该文采用集成运放和压控开关实现了一个分段线性磁控忆阻器的模拟等效电路，并将该系统应用于提出的混沌电路，Pspice仿真结果与理论分析完全吻合。混沌电路；忆阻器；分段线性；文氏桥振荡器
电子与信息学报 2014年1期2014-05-22
- 一种忆阻器离散混沌映射的设计及FPGA实现
言记忆电阻简称忆阻器，是具有记忆性的第4种基本电路元件［1］。2008年，惠普实验室制作出了纳米级的二端口无源器件—忆阻器，忆阻器具有独特的开关转换机制、天然的记忆功能、连续的输入输出特性等［2］，使得忆阻器在非易失性存储器、人工神经网络、非线性电子线路、大规模集成电路以及图像处理等领域都有巨大的应用潜力［3－4］。目前忆阻器在混沌方面的应用多是研究基于蔡氏电路的混沌［5－6］。忆阻器的非线性特性在一维离散混沌映射及二维离散混沌映射的研究目前还没有。DSP
杭州电子科技大学学报(自然科学版) 2013年6期2013-10-08
- 忆阻器混沌电路的仿真
家蔡少棠提出了忆阻器的概念［1］。2008年HP公司发现了一种用TiO2掺杂后得到的纳米级电子元件，而这种元件的性质恰好符合忆阻器的定义，于是制成了这种忆阻器［2］。HP忆阻器发现后不久，美籍学者Itoh和蔡少棠提出了一系列忆阻器电路用来替换蔡氏二极管，得到了忆阻器混沌电路［3］。不过，人们重点研究的是一种光滑连续的三次函数磁控型忆阻器，物理上并未实现。虽然忆阻元件尚处在探索阶段，但HP忆阻器已经物理实现，只是尚未走进普通实验室。因此，使用仿真软件进行仿真
电气电子教学学报 2013年2期2013-08-23
- 基于忆阻器的矩形波信号发生器
虑，首次提出了忆阻器(Memristor)的概念,并预言忆阻器是除电容、电感、电阻之外的第四种基本电路元件。2008年，HP实验室一个由Stanley Williams[2]领导的研发小组采用掺杂的二氧化钛(TiO2)薄膜成功设计出世界上首个能工作的忆阻器物理模型。自此，对忆阻的应用推广掀起了研究热潮，包括高密度非易失性存储器、可重构逻辑和可编程逻辑、信号处理、神经网络以及控制系统等[3-7]。常见的信号发生器除了正弦波振荡电路外，还有矩形波等非正弦波发生
网络安全与数据管理 2012年24期2012-09-29
- 忆阻器网络等效分析电路及其特性研究
的基本电路元件忆阻器的存在性。忆阻器是一种具有非易失记忆功能的非线性无源器件[2,3]，它是除电阻器、电容器和电感器之外的第4种基本电路元件。但直到2008年，惠普实验室才成功制作出了基于金属和金属氧化物的忆阻元件，并建立了忆阻器的数学模型[4]。自此，人们在忆阻器的物理构造、基本特性和应用等方面开展了卓有成效的研究工作，如基于半导体纳米技术实现具有不同特性的忆阻器的研究[5,6]；基于忆阻器的基本电路特性的研究，包括忆阻器的电路建模[7]、SPICE宏建
电子与信息学报 2012年5期2012-09-19
- 从忆阻器的发现看在电工理论的应用
401311)忆阻器是一种新的元件，其提出发现和开发研究都具有典型的理论领先创新的特点。随着该元件越来越受到重视，其发现和应用的过程也成为进行电工理论创新的样板，具有很好的借鉴作用，值得认真体会和研究。1 忆阻器在理论上的发现由电路理论可知，三个传统的二端口电路元件电阻(R)、电容(C)、电感(L)建立了四个电路变量电压(V)、电流(I)、磁通量(Ψ)和电荷量(Q)间的联系。上述四个电路变量两两之间可以建立六个数学关系式，即 R(V、I) 、L(I、Ψ)
电气电子教学学报 2012年1期2012-08-23
- 忆阻器的电路实现及其混沌动力学研究
第一次提出了对忆阻器的构想，并假设忆阻器是与广为大家熟知的电阻、电容、电感相并列的第四代电路元件.但之后的三十多年，忆阻器并没有在电路理论中取得重大成果.2008年，HP实验室的科学家们［2］公布了对忆阻器的物理实现，由此更进一步坚固了忆阻器作为第四代电路元件的地位.尽管忆阻器的应用引起了研究者的极大兴趣，但直到今天，由于受限于纳米工艺和严格的实验条件，忆阻器尚不能走出实验室，HP公司生产的忆阻器也不会在最近几年内作为商业产品进行销售.因此，建立与HP忆阻
北京航空航天大学学报 2012年8期2012-03-19