基于忆阻器的记忆元件模型的研究

发布时间：2017-10-06 17:14

  本文关键词：基于忆阻器的记忆元件模型的研究

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【摘要】：目前记忆元件包括忆阻器、忆容器和忆感器，它们的提出是对经典电路理论的扩充。记忆元件由于其独特的记忆效应，具有广阔的应用前景。受限于制造工艺，记忆元件现在还无法批量生产，对于这些元件的研究主要依赖于计算机辅助电路分析软件。因此，各个元件的仿真模型成为了对此类元件进行深入研究的基石。 本文首先全面探讨了不同记忆元件之间线性变换的转换条件，然后基于这些转换条件构造了忆阻-忆容、忆阻-忆感、忆容-忆感和忆容-忆阻转换电路，并用这些转换电路构成了不同的记忆元件模型。PSpice仿真实验表明所构造的模型中忆阻器的i-v曲线、忆容器的q-v曲线和忆感器的i-曲线均为迟滞回线，且激励信号的频率变大会使记忆元件的迟滞回线的收缩程度变大，这些结果验证了本文所提出的记忆元件模型的正确性。此外，为了便于将各个记忆元件的模型应用到实际电路中，本文还介绍了用忆阻值控制电路来控制各个记忆元件模型取值的方法，一系列的实验表明各个记忆元件具有较大的取值范围。 更进一步的，本文还探讨了记忆元件之间相互非线性变换的转换条件，并且构造了非线性的忆阻-忆容和忆阻-忆感转换电路，并且用PSpice仿真软件分析了基于非线性变换的忆容器和忆感器的相关特性。实验结果表明这两个记忆元件也具有迟滞回线特性，且迟滞回线会发生偏移，，从而证明了本文所提出的基于非线性变换的忆容器和忆感器模型的正确性，并且发现外加信号可以控制忆容器和忆感器的取值，它们的这一特性具有广泛的应用前景。
【关键词】：忆阻器 忆容器模型 忆感器模型 PSpice
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM54
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-12
• 1.1 对记忆系元件的模型进行研究的意义8-9
• 1.2 基于忆阻器的记忆元件模型的研究现状9-10
• 1.3 本文的创新点与主要工作安排10-12
• 第2章 记忆元件相互转换的条件12-22
• 2.1 记忆元件的特性12-16
• 2.1.1 记忆元件的符号、定义与分类12-14
• 2.1.2 记忆元件的特性14-16
• 2.2 忆阻器与忆容器之间转换条件的分析16-18
• 2.3 记忆元件之间转换条件的分析18-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 线性变换的记忆元件模型22-38
• 3.1 电流传输器简介22
• 3.2 忆阻器构造的忆容器22-25
• 3.2.1 忆阻-忆容转换电路23-24
• 3.2.2 忆容器的基本特性24
• 3.2.3 忆容器的阶跃响应特性24-25
• 3.3 忆阻器构造的忆感器25-28
• 3.3.1 忆阻-忆感转换电路25-26
• 3.3.2 忆感器的基本特性26-27
• 3.3.3 忆感器的阶跃响应特性27-28
• 3.4 忆容器构造的忆感器28-31
• 3.4.1 忆容-忆感转换电路28-29
• 3.4.2 忆感器的基本特性29-30
• 3.4.3 忆感器的阶跃响应特性30-31
• 3.5 忆容器构造的忆阻器31-33
• 3.5.1 忆容-忆阻转换电路31-32
• 3.5.2 忆阻器的基本特性32
• 3.5.3 忆阻器的斜坡信号响应特性32-33
• 3.6 忆容值和忆感值的控制与调整33-37
• 3.6.1 忆阻器的忆阻值控制电路33-34
• 3.6.2 基于忆阻器的忆容器取值的调整34-35
• 3.6.3 基于忆阻器的忆感器取值的调整35-36
• 3.6.4 基于忆容器的忆感器的取值的调整36-37
• 3.7 本章小结37-38
• 第4章 非线性变换的记忆元件模型38-49
• 4.1 基于非线性变换的忆阻-忆容转换38-44
• 4.1.1 CCMR-VCMC 的非线性转换条件38-39
• 4.1.2 CCMR-VCMC 的非线性转换电路39-40
• 4.1.3 忆容器模型的特性分析40-44
• 4.2 基于非线性变换的忆阻-忆感转换44-48
• 4.2.1 CCMR-FCML 的非线性转换条件44
• 4.2.2 CCMR-FCML 的非线性转换电路44-45
• 4.2.3 忆感器模型的特性分析45-48
• 4.3 本章小结48-49
• 第5章 总结与展望49-51
• 5.1 总结49
• 5.2 展望49-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 附录1 攻读硕士学位期间取得的成果55-56
• 详细摘要56-60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 曹新亮;;忆阻-电容等效忆感器的有源回转实现及其特性仿真[J];固体电子学研究与进展;2014年02期

2 李超辈;李传东;张金铖;;基于忆容桥的突触电路研究[J];计算机工程;2013年12期

3 李程;;基于忆阻器的无源低通滤波电路研究[J];声学与电子工程;2012年01期

本文编号：983984