[工学]忆阻器电路特性与应用研究

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1、国防科学技术大学硕士学位论文忆阻器电路特性与应用研究姓名：田晓波申请学位级别：硕士专业：电子科学与技术指导教师：徐欣20091001国防科学技术大学研究生院硕十学位论文摘要忆阻器被认为是除电阻、电感、电容外的第四种基本电路元件，是一种有记忆功能的非线性电阻。目前，忆阻器原理及其应用是国际电路学研究的热点和前沿问题之一。忆阻器的出现将可能从根本上改变传统电路格局，“具有引发电路革命的潜质”。本文对忆阻器及基于忆阻器的基本电路进行了研究，仿真分析了其电路学特性，并设计了基于忆阻器的多位可变进制异步计数器。全文主要内容概述如下：首先，介绍忆阻器最新的研究进展，研究其存在依据、理论模型

2、、电路学特性及工作机理；其次，在忆阻器杂质与非杂质分界面非线性漂移的基础上，通过对分界面漂移速度施加窗函数建立非线性杂质漂移忆阻器模型。仿真表明，修改后的模型符合分界面在金属电极附近边界效应的客观要求；再次，仿真研究了由忆阻器、电容组成的一阶无源滤波电路的滤波特性，仿真研究了由忆阻器、电容组成的充电电路的充电时间及能量转化特性；最后，设计了一种基于忆阻器的多位可变进制异步计数器，通过控制计数脉冲的占空比与周期可调整进制。利用忆阻器自身对电流的记忆性计数是与传统计数器的本质区别。论文的结束语部分对全文进行总结，并提出了后续工作展望。关键词：忆阻器，纳米材料，忆阻电路，计数器第i页

3、同防科学技术人学研究牛院硕十学佛论文ABSTRACTBesidesResistors．inductorsandcapacitors，whicharethreebasicpassivecircuitelements．memristorsareconsideredtobethefourthbasiccircuitelement．ThiselementiSakindofnon．1inearresistorwhichhastheabilitytoremember．Nowadays．theproblemofmemristorisoneofhotestandpromisingissueof

4、internationalcircuitresearch，ItsappearancemayprobablychangethepaRemoftraditionalcircuit．“ithasthepotentialoftriggeringcircuitrevolution'’．Thispaperdoresearchworkonmemristorandsomebasiccircuitofit．analyzingandsimulatingmemristor’Scircuitcharacteristics．designationofamulti-bitbase-Nasynchronou

5、scounterisalsoincluded．Thispapercontainsthesepartsasfollows：firstly,anintroductionofnewestprogressofmemristorresearchandareincluded．existencerationalityareargued，theoreticalmodelandcircuitcharacteristicsaregiven,innermechanismwithwhichmemristorworksisanalyzed；secondlBbasedonlineardopantdrift

6、modelofmemristor,non．1ineardopantdriftmodelofmemristorarebuiltbyaddingawindowfunctiontodriftingvelocityoftheboundarybetweendopantareaandnndopantone．Thesimulationresultsshowsthatthisimprovedmodelsatisfiesboundaryeffectsnearmetalelectrode：tllirdly,simulationandresearchoffilteringcharacteristic

7、sofcircuitcompromisesofmemristorandcapacitorisgiven．chargingtimeandenergytransfercharacteristicsofcircuitcompromisesofmemristorandcapacitorarealsostudied；fourthly,designationofaasynchronouscounter、析tllmulti—bitandbased-Nisincluded．NCanbeanyvalueasl