杨 凌，胡丙萌，苏 婧，石 莹



一种荷控忆容器的电路模拟器设计及其基本特性分析

杨 凌，胡丙萌，苏 婧，石 莹

（兰州大学 信息科学与工程学院，甘肃 兰州 730000）

直接从荷控忆容器的数学模型出发，首先采用通用有源电路芯片设计了忆容器“浮地”电路模拟器，之后结合Matlab和Multisim混合仿真的方法，研究了其二端口的基本电特性，给出了在不同交变信号激励以及不同参数下忆容器电路模拟器的系统级仿真实验，最后完成了其硬件电路的实现及性能测试。结果表明：所设计的荷控忆容器具有电荷－电压之间的自收缩磁滞回线特性，是一种具有记忆特性的非线性电容，这与理论概念上的忆容器特性相吻合，可为忆容器在电子学领域产生新的应用电路提供器件模拟实体。

忆容器；荷控；模拟器；浮地；磁滞回线；硬件实现

1971年，蔡少棠教授根据电路变量组合完备性的原理，预测了直接关联电荷和磁通两个变量的电路元件——“忆阻器”的存在性[1]，并在1976年建立了忆阻器件与系统理论[2]。2008年5月，惠普实验室的Strukov等在《自然》上首次报道了忆阻器的物理实现[3]，从而迅速激发了忆阻器及其应用电路的研究热潮。同年11月，在伯克利大学举行的忆阻器和忆阻系统国际研讨会上，定义了“忆容器”和“忆感器”。2009年，文献[4]完整建立了包括忆阻器、忆容器和忆感器的“记忆元件”的定义。这些新的元件在电子学领域的出现，展示了一个新的未知领域，同时也提供了一个新工具，使人们可以从一个新角度来观察旧的科学问题。……