(常州大学信息科学与工程学院,江苏常州213164)

二十世纪七十年代,根据电路变量组合完备性的原理,蔡少棠教授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],并建立了忆阻器件与系统理论[2]。近十年前,惠普实验室Strukov等[3]在 《自然》上首次报道了忆阻器的物理实现,从而迅速激发了忆阻器及其应用电路的研究热潮。但是因为忆阻采用的纳米技术,在具体实现和制作上存在着巨大的困难,目前还未作为一个实际的元件走向市场。因此设计一种忆阻等效电路并用其替代实际忆阻器进行实验和应用研究具有重要意义。

文献[1]中最早提出了忆阻模拟器概念及其设计方法,其后出现了多种采用已有的模拟分立元器件实现忆阻的等效电路,如基于HP TiO2忆阻[3+4]、二次和三次非线性磁控忆阻[5-7]等数学模型的等效实现电路,以及利用模数混合电路和超大规模数字电路实现的电路[8]。上述等效电路都是以输出端“接地”方式工作的,不能任意接入电路,在应用时会受到一定的限制。因而,文献 [9-12]提出了“浮地”方式的等效电路。文献 [9]中基于通用电路元器件提出了一种浮地忆阻等效模拟电路,使用运算放大器和乘法器以及电阻、电容实现,但是该等效电路输出端电流io实际上是由外围电路决定的,而不是输入端流进的电流i,意味着自身不能确保两端的输入和输出电流相等,该忆阻等效电路不支持用于模拟规范式忆阻元件。文献 [10]基于文献 [9]的电路,采用两个电流传输器AD844作为电流镜,解决了电流不相等的问题。……