【忆阻器的模型概述3800字】

1.1忆阻器概述：的无源器件，在电路的使用中各司其职。在1971年，蔡少棠教授根据电路理论如图1.1所示，可以得到四个变量中的关系。如电流与电压关系为dv=Rdi,R为电阻；电压与电荷的关系为dq=Cdv,C为电容；电流与磁通的关系为dφ=Ldi,L为电感的自感系数。蔡少棠教授提出并定义了存在dφ=Mdq这一种忆阻器的本构关系，其中M为忆阻值。忆阻器忆阻器电荷qdq=idt电容电压v电感图1.1四个变量之间的关系图1.2为忆阻器在电路中的符号，其中黑色区域为负向端代表Roff,,另一端根据图1.1可得忆阻值的定义式为对式(1.1)两边求导后可以得到：根据图1.1中的电压、电流与时间的关系，忆阻器两端的电压电流可以表示1.2忆阻器模型：图1.3为惠普实验室提出的忆阻器物理模型。物理结构上由两层TiO₂组成，十器，十一个电阻以及一个电容和一个光敏电阻组成，(aφ+β)有一个比例关系，可以假设为k。其电阻上流过的电流则为i=松得到忆阻器的线性回环曲线进行验证，此外采用基于LDR的压控电阻能够在通过在忆阻器两端施加正弦电压后进行仿真分析，可以得到其电压-电流特性曲线为8字回环曲线与惠普实验室发现的TiO₂数学模型的V-I特性曲线如图1.61.23忆阻器线性离子漂移模型为电流流动时产生的交变磁场由于电磁感应定律会产生与电流反向的电场阻碍在设定初始条件Ron=100Ω;RoFF=16KΩRINIT=11KΩ;D=10N;μv=10F;忆阻器作为无源两端器件，在电路中类似于电阻，在仿真验证其模型工作状态时仅需外接一个产生正弦波的电压源与一个地即可，注意电流方向由忆阻器正端接入，电路图如图1.6,使用LTSPICE搭建电路图对该SPICE模型进行仿真可以得到其电压-电流关系如图1.7,与惠普实验室发布忆阻器特性曲线的对比可知该模型可以模拟忆阻器的使用。电流(A)电流(A)在实际的开关条件模拟中，该模型在使用中存在两个问题，这两个问题与边界效应有关，一方面是第一个问题是，当将忆阻器初始值设置为一些特殊值比方说边界值(Ron或者RoFF)时，无法通过增加外部激励改变初始状态的值，也就是说，这种模型的忆阻器使用状态有限，若其无意达到边界值时，将会永远保持其初始状态。从状态方程(1.11)在边界状态下(x为0或1时)取值均是零值得出这个结果。根据当前已有的信息，惠普忆阻器仅能存储两层边界的x坐标，而不如果通过的电流增加了掺杂层的宽度或当x趋近于边界即x→1,则ΩRoff=1KQ;X₀=0.076;D=16N;μD=40Fp=7,设定频率为1Hz时对其进行仿真可以得到图1.8曲线。升高到100Hz,其忆阻器的非线性特性会消失，此时其电流与电压的滞回曲线图电流(A)6×10⁻电流(A)-4×10-器之间级联上有很大的优化改善。可以实现含多达256个忆阻器的逻辑电路，该漂移构建了非线性速率函数，这三点模拟了忆其中，η为电压正负表示数，当取值为1时，表示施加电压为正向电压；取值为-1时，表示施加电压为反向电压。其中，xp和xn作为状态值分别表示忆阻器接近正端和接近负端Vn的两种极在仿真软件LTSPICE中初始值+An=4000;xp=0.3;xn=0.5;al=1;a2=5;eta=1后代入图1.7仿真电路图即可得到图1.11仿真电路曲线。电流(A)电流(