荷控忆阻器等效电路分析模型及其电路特性研究

胡丰伟; 包伯成; 武花干; 王春丽

doi:10.7498/aps.62.218401

摘要

忆阻器是物理上新实现的具有记忆特性的基本二端电路元件. 根据φ-q关系式的泰勒级数形式构建了荷控忆阻器等效电路分析模型, 以三次非线性荷控忆阻器模型为例, 对不同参数条件下的荷控忆阻器进行了伏安关系、有无源性等电路特性的理论分析. 结果表明: 荷控忆阻器的伏安关系具有斜体“8”字形紧磁滞回线特性, 随其参数符号的不同, 荷控忆阻器呈现出无源性和有源性, 导致其电路特性发生相应的变化; 相比无源荷控忆阻器, 有源荷控忆阻器更适用于作为二次谐波信号产生电路使用. 制作了荷控忆阻器特性分析等效电路的实验电路, 实验测量结果很好地验证了理论分析结果.

关键词:

Abstract

Memristor realized physically is recently a basic two-terminal circuit element with memory property. Based on Taylor series form of φ-q relationship, a charge-controlled memristor equivalent circuit analysis model is built. A charge-controlled memristor model with cubic nonlinearity is taken, as an example, to make a theoretical analysis of circuit characteristics, such as voltage-current relationship, active-passive property, and so on, of the charge-controlled memristor with different parameters. Results indicate that the voltage-current relationship of the charge-controlled memristor has an italic “8” shaped hysteresis loop characteristic, and the charge-controlled memristor shows passivity and activity accompanied with the variations of parameter symbols, resulting in the occurrence of the corresponding variations of circuit characteristics; compared with the passive memristor, the active memristor is more suitable for use as a second harmonic signal generation circuit. An experiment circuit is built based on the equivalent circuit of the charge-controlled memristor characteristic analysis, and the experimental results well verify the theoretical analysis.

Keywords:

作者及机构信息

1.
常州大学信息科学与工程学院, 常州 213164;

2.
南京理工大学电子工程系, 南京 210094

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51277017)和江苏省自然科学基金(批准号: BK2012583)资助的课题.

Authors and contacts

1.
School of Information Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China;

2.
Department of Electronic Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51277017), and the Natural Science Foundations of Jiangsu Province, China (Grant No BK2012583).

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