曹 伟 ,乔金杰 ,赵丽娜 ,崔 弘

(1.齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院,黑龙江齐齐哈尔 161006;2.齐齐哈尔大学经济与管理学院,黑龙江齐齐哈尔 161006)

1971 年美国华裔科学家蔡少棠教授从物理学对称性角度,首先提出了忆阻器的存在[1],全称记忆电阻器(Memristor)。传统电阻是线性无源二端口元件,而忆阻器体现的是磁通量与电荷之间的关系,其阻值随两端输入的电流或电压而变化,而且在断电情况下能保持以往的值不变,只有输入反向电流时才会被推回。因此,忆阻器是具有非易失性的非线性无源二端口电路元件。但由于当时仅从数学上推导得到的忆阻器,缺少实验支撑,因此忆阻器提出后的30 多年,并没有引起研究者的足够重视。直到2008 年5 月,在《Nature》 杂志上发表了美国惠普实验室研制出的二氧化钛忆阻器实物模型[2-3],才引起了人们对忆阻器研究的极大兴趣[4]。

正因为忆阻器是具有记忆功能的非线性新型电路元件,因此在混沌电路[5-6]、人工神经网络[7-8]、非易失性存储[9]和模拟电路[10-11]等众多领域有着广泛应用前景。但由于忆阻器是纳米级元件,加之受限于严格的实验条件,能够将其物理属性完全体现出来的标准元件到目前为止还是难以获得,精确电气特性实验数据的获取也较难[12]。因此为了更好地促进对忆阻器及其应用研究,建立有效的仿真模型尤为重要,且成为了一个研究热点。文献[13-14]利用文献[15-16]建立的忆阻器模拟电路仿真器(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis,SPICE)取得了一些应用研究成果。文献[17]基于Simulink 建立了两种不同窗函数的惠普忆阻器的仿真模型。……