【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电路设计领域，具体涉及一种忆阻器通用设计方法、系统及其最简忆阻器。
技术介绍
1、忆阻器是表达电荷 q和磁通之间关系的第四类基本电子元件，可以分为荷控忆阻器和磁控忆阻器。荷控忆阻器表示为式中为荷控忆阻器函数；为磁通量；q为电荷量；
2、同样的，磁控忆阻器表示为式中为磁控忆阻器函数；为电荷量；为磁通量；
3、对于荷控忆阻器，其伏安关系为；对于磁控忆阻器，其伏安关系为；其中，v为忆阻器两端的电压，i为流过忆阻器的电流。
4、现有的忆阻器设计方案，基本都是围绕上述两种基础的忆阻器进行相应的模拟电路的设计。但是，现有的忆阻器的忆阻函数较为复杂，在进行模拟电路设计时，需要消耗大量的电路资源，而且电路设计过程较为复杂，费时费力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且通用简便的忆阻器通用设计方法。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述忆阻器通用设计方法的系统。
3、本专利技术的目的之三在于提供一种采用所述忆阻器通用设计方法设计得到的最简忆阻器。
4、本专利技术提供的这种忆阻器通用设计方法，包括如下步骤：
5、s1. 确定待设计忆阻器的类型；待设计忆阻器的类型包括荷控忆阻器和磁控忆阻器；
6、s2. 根据步骤s1确定的待设计忆阻器的类型，选定忆阻器函数：
7、若确定待设计忆阻器为荷控忆阻
8、若确定待设计忆阻器为磁控忆阻器，则选定磁控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函数；
9、s3. 对步骤s2选定的忆阻器函数进行求导，得到忆阻器函数的导数；
10、s4. 对步骤s3得到的忆阻器函数的导数进行积分，得到积分方程；
11、s5. 将步骤s4得到的积分方程转换为忆阻器的伏安关系表达式；
12、s6. 根据步骤s5得到的忆阻器的伏安关系表达式，完成忆阻器的设计。
13、所述的步骤s3，具体包括如下步骤：
14、针对荷控忆阻器，选定的待设计忆阻器的忆阻器函数为；
15、若可导，则对直接进行求导，得到若不可导，则将分成若干个可导区域，对每个可导区域进行求导，得到式中q为电荷量；i为流过忆阻器的电流；
16、针对磁控忆阻器，选定的待设计忆阻器的忆阻器函数为；
17、若可导，则对直接进行求导，得到若不可导，则将分成若干个可导区域，对每个可导区域进行求导，得到式中为磁通量；v为忆阻器两端的电压。
18、所述的步骤s4，具体包括如下步骤：
19、针对荷控忆阻器，对进行积分，得到式中a为时间，且；为处的忆阻值；为处的忆阻值；为处的忆阻函数的导数值；为起始时间；为终止时间；
20、针对磁控忆阻器，对进行积分，得到式中为处的忆阻值；为处的忆阻值；为处的忆阻函数的导数值。
21、所述的步骤s5，具体包括如下步骤：
22、针对荷控忆阻器，将转换为忆阻器的伏安关系表达式，得到式中为时刻的忆阻器两端的电压；
23、针对磁控忆阻器，将转换为忆阻器的伏安关系表达式，得到式中为时刻流过忆阻器的电流。
24、本专利技术还提供了一种实现所述忆阻器通用设计方法的系统，包括类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块；类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块依次串接；类型确定模块用于确定待设计忆阻器的类型，待设计忆阻器的类型包括荷控忆阻器和磁控忆阻器，并将数据信息上传函数选定模块；函数选定模块用于根据接收到的数据信息，根据确定的待设计忆阻器的类型，选定忆阻器函数：若确定待设计忆阻器为荷控忆阻器则选定荷控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函数，若确定待设计忆阻器为磁控忆阻器则选定磁控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函数，并将数据信息上传函数求导模块；函数求导模块用于根据接收到的数据信息，对选定的忆阻器函数进行求导，得到忆阻器函数的导数，并将数据信息上传函数积分模块；函数积分模块用于根据接收到的数据信息，对得到的忆阻器函数的导数进行积分，得到积分方程，并将数据信息上传伏安表达模块；伏安表达模块用于根据接收到的数据信息，将得到的积分方程转换为忆阻器的伏安关系表达式，并将数据信息上传忆阻器设计模块；忆阻器设计模块用于根据接收到的数据信息，根据得到的忆阻器的伏安关系表达式，完成忆阻器的设计。
25、本专利技术还提供了一种采用所述忆阻器通用设计方法设计得到的最简忆阻器，包括一个积分器电路和一个乘法器电路；积分器电路和乘法器电路串联；积分器电路对输入的型号进行积分，并将积分结果上传乘法器电路；乘法器电路将接收到的积分结果与积分器电路的输入信号相乘，得到最终的输出信号。
26、所述的积分器电路为由型号为ad711构成的积分器。
27、所述的乘法器电路为由型号为ad633构成的乘法器。
28、本专利技术提供的这种忆阻器通用设计方法、系统及其最简忆阻器，基于理论推导得到的忆阻函数的微分形式，并对微分形式进行积分和转换得到对应的忆阻器的伏安关系；因此本专利技术不仅能够实现忆阻器的通用设计，同时通过该设计方案给出了一种最简忆阻器，而且本专利技术的可靠性更高，精确性更好，通用且简便。
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1.一种忆阻器通用设计方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤S3，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤S4，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤S5，具体包括如下步骤：
5.一种实现权利要求1~4之一所述的忆阻器通用设计方法的系统，其特征在于包括类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块；类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块依次串接；类型确定模块用于确定待设计忆阻器的类型，待设计忆阻器的类型包括荷控忆阻器和磁控忆阻器，并将数据信息上传函数选定模块；函数选定模块用于根据接收到的数据信息，根据确定的待设计忆阻器的类型，选定忆阻器函数：若确定待设计忆阻器为荷控忆阻器则选定荷控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函数，若确定待设计忆阻器为磁控忆阻器则选定磁控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆
6.一种采用权利要求1~4之一所述的忆阻器通用设计方法设计得到的最简忆阻器，其特征在于包括一个积分器电路和一个乘法器电路；积分器电路和乘法器电路串联；积分器电路对输入的型号进行积分，并将积分结果上传乘法器电路；乘法器电路将接收到的积分结果与积分器电路的输入信号相乘，得到最终的输出信号。
7.根据权利要求6所述的最简忆阻器，其特征在于所述的积分器电路为由型号为AD711的芯片构成的积分器。
8.根据权利要求6所述的最简忆阻器，其特征在于所述的乘法器电路为由型号为AD633的芯片构成的乘法器。
...【技术特征摘要】
1.一种忆阻器通用设计方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤s3，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤s4，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的忆阻器通用设计方法，其特征在于所述的步骤s5，具体包括如下步骤：
5.一种实现权利要求1~4之一所述的忆阻器通用设计方法的系统，其特征在于包括类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块；类型确定模块、函数选定模块、函数求导模块、函数积分模块、伏安表达模块和忆阻器设计模块依次串接；类型确定模块用于确定待设计忆阻器的类型，待设计忆阻器的类型包括荷控忆阻器和磁控忆阻器，并将数据信息上传函数选定模块；函数选定模块用于根据接收到的数据信息，根据确定的待设计忆阻器的类型，选定忆阻器函数：若确定待设计忆阻器为荷控忆阻器则选定荷控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函数，若确定待设计忆阻器为磁控忆阻器则选定磁控忆阻器对应的忆阻器函数作为待设计忆阻器的忆阻器函...
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