一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，包括变换端电路与反变换端电路；变换端用于接收待变换信号并通过忆阻器将待变换信号进行非线性变换，然后将变换后的变换信号作为待反变换信号传给反变换端；反变换端用于接收变换端传来的待反变换信号并利用一个与变换端具有相同初始状态与导电特性的忆阻器及两个受控电源对将待反变换信号做反变换处理，从而恢复出变换前的信号。采用钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小的优势，优化了现有的模拟信号变换电路。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路
本技术涉及一种模拟信号变换电路，具体涉及一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路。
技术介绍
1971年，美国加州大学LeonChua教授通过理论推导，构建有源模型等方式预测了忆阻器作为第四种基本电路元件的存在性。2008年，美国惠普实验室利用纳米钛氧化物及金属铂电极成功实现了世界上首个物理忆阻器，并引发国际电路学界对阻性记忆材料的研究热潮。钛氧化物忆阻器是一种纳米电路元件，它能够精确记忆流经其上的电荷，并且这种记忆特性在断电之后不会消失。忆阻器的电荷记忆特性是任何其他已知无源电路元件所无法替代的，因而适于应用在诸如阻性随机访问存储器或人工神经网络等新奇电路的构建中。信号变换广泛应用于军事、政治、商业等多个领域，有悠久的历史。模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号，或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。模拟信号变换技术主要应用于语音通信，模拟数据传输与处理，ADA变换等诸多领域。目前主流的模拟信号变换技术主要有基于混沌系统的信号变换，利用噪声的信号掩盖，利用小波变换的信号变换等。钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小等优势，然而，目前尚无一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换方法。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：目前尚无一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换方法，本技术提供了解决上述问题的一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，利用钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小的优势，优化现有的模拟信号变换电路。本技术通过下述技术方案实现：一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，包括变换端电路与反变换端电路；变换端电路，用于接收待变换信号并通过忆阻器A将待变换信号进行非线性变换，然后将变换后的变换信号作为待反变换信号传给反变换端；反变换端电路，用于接收变换端电路传来的待反变换信号并利用一个与忆阻器A具有相同初始状态与导电特性的忆阻器B及两个受控电源对将待反变换信号做反变换处理，从而恢复出变换前的信号。在变换端，通过忆阻器对待变换信号进行特定的非线性变换，变换后的信号为变换信号，经过传输后达到反变换端。在反变换端，利用一个与变换端具有相同初始状态与导电特性的忆阻器及两个受控电源对变换信号予以反变换，从而恢复出变换前的信号，采用钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小的优势，优化了现有的模拟信号变换电路。进一步的，所述忆阻器A为忆阻器Mencryp，所述变换端电路还包括电阻Rcipher，所述的Rcipher阻值为m，m为设定数值；所述变换端电路的正极输入端与忆阻器Mencryp一端连接，忆阻器Mencryp另一端在与电阻Rcipher一端连接，电阻Rcipher另一端连接至变换端电路的负极输入端；在电阻Rcipher两端的电压是变换后的变换信号Ven(t)；变换信号Ven(t)作为待反变换信号传给反变换端电路。Mencryp用于对待变换信号进行相应的非线性变换，并与反变换端的忆阻器共同保证变换信号的稳定可靠；Rcipher是变换电阻，当且仅当反变换端采用了与Rcipher相同阻抗值的电阻才可以保证变换信号得到正确的反变换；此外，Rcipher对输入的待变换信号V(t)起到限流的作用，防止由于V(t)幅度过大导致Mencryp被击穿。进一步的，所述忆阻器B为忆阻器Mdecryp，所述反变换端电路还包括反变换电阻Rdecrpt、电阻Rdecipher、受控电流源CCCS、受控电压源VCVS；所述受控电压源VCVS的输入端接收待反变换信号，受控电压源VCVS的输出端连接受控电流源CCCS的输入端，电阻Rdecipher串联在受控电流源CCCS的输入端与受控电压源VCVS输出端之间；受控电流源CCCS的正极输出端至负极输出端之间依次串联忆阻器Mdecryp、电阻Rdecrpt，受控电流源CCCS的输出端作为反变换端电路的输出端。VCVS为电压控制的电压源，用于为Rdecipher提供与Rcipher相同的电压；Rdecipher为反变换电阻；Rdecrpt为还原电阻，其作用是在CCCS产生的受控电流的作用下，与Mdecryp共同恢复待变换信号；CCCS为电流控制的电流源，其作用是在Mdecryp及Rdecrpt内产生与Rdecipher相同的电流。进一步的，所述电阻Rdecipher、Rdecrpt的阻值都为m；m为设定数值。Rdecipher＝Rcipher时，保证VCVS正常驱动Rdecipher产生与Rcipher相同的电流；在Rdecipher＝Rcipher＝Rdecrpt的情况下，保证待变换信号V(t)将在Mdecryp及Rdecrpt的两端得到正确的复原。本技术具有如下的优点和有益效果：1、本技术在变换端通过忆阻器对待变换信号进行特定的非线性变换，变换后的信号为变换信号，经过传输后达到反变换端；在反变换端，利用一个与变换端具有相同初始状态与导电特性的忆阻器及两个受控电源对变换信号予以反变换，从而恢复出变换前的信号，采用钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小的优势，优化了现有的模拟信号变换电路。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术的电路的原理图。图2为实施例中成功变换的仿真结果。图3为实施例中四组反变换失败的仿真结果。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例1如图1所示，一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，包括变换端电路与反变换端电路；变换端用于接收待变换信号并通过忆阻器将待变换信号进行非线性变换，然后将变换后的变换信号作为待反变换信号传给反变换端；反变换端用于接收变换端传来的待反变换信号并利用一个与变换端具有相同初始状态与导电特性的忆阻器及两个受控电源对将待反变换信号做反变换处理，从而恢复出变换前的信号。在变换端，通过忆阻器对待变换信号进行特定的非线性变换，变换后的信号为变换信号，经过传输后达到反变换端。在反变换端，利用一个与变换端具有相同初始状态与导电特性的忆阻器及两个受控电源对变换信号予以反变换，从而恢复出变换前的信号，采用钛氧化物忆阻器在信号处理领域具有速度快，功耗低，体积小的优势，优化了现有的模拟信号变换电路。实施时，变换端电路的正极输入端依次串联有忆阻器Mencryp与电阻Rcipher，电阻Rcipher，连接至变换端电路的正极输入端；在Rcipher两端的电压是变换后的变换信号Ven(t)；变换信号Ven(t)作为待反变换信号传给反变换端电路。变换端由变换忆阻器Mencryp及电阻Rcipher构成。Mencryp用于对待变换信号进行相应的非线性变换，并与反变换端的忆阻器共同保证变换信号的稳定可靠。Rcipher是变换电阻，当且仅当反变换端采用了与Rcipher相同阻抗值的电阻才可以保证变换信号得到正确的反变换；此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，其特征在于，包括变换端电路与反变换端电路；变换端电路，用于接收待变换信号并通过忆阻器A将待变换信号进行非线性变换，然后将变换后的变换信号作为待反变换信号传给反变换端；反变换端电路，用于接收变换端电路传来的待反变换信号并利用一个与忆阻器A具有相同初始状态与导电特性的忆阻器B及两个受控电源对将待反变换信号做反变换处理，从而恢复出变换前的信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，其特征在于，包括变换端电路与反变换端电路；变换端电路，用于接收待变换信号并通过忆阻器A将待变换信号进行非线性变换，然后将变换后的变换信号作为待反变换信号传给反变换端；反变换端电路，用于接收变换端电路传来的待反变换信号并利用一个与忆阻器A具有相同初始状态与导电特性的忆阻器B及两个受控电源对将待反变换信号做反变换处理，从而恢复出变换前的信号。2.根据权利要求1所述的一种基于钛氧化物忆阻器的模拟信号变换电路，其特征在于，所述忆阻器A为忆阻器Mencryp，所述变换端电路还包括电阻Rcipher，所述的Rcipher阻值为m，m为设定数值；所述变换端电路的正极输入端与忆阻器Mencryp一端连接，忆阻器Mencryp另一端在与电阻Rcipher一端连接，电阻Rcipher另一端连接至变换端电路的负极输入端；在电阻Rcipher两端的电压是变换后...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴笛，苏晓雨，田晓波，葛运龙，尹文刚，张静，黄正兴，
申请(专利权)人：吴笛，
类型：新型
国别省市：四川,51