基于三次非线性忆阻器的有源低通滤波器.PDFVIP

第４１卷第５期 应　 　 　 用　 　 　 科　 　 　 技 Ｖｏｌ．４１№．５ ２０１４年１０月 Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｏｃｔ． ２０１４ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００９⁃６７１Ｘ．２０１３１２０１６ 基于三次非线性忆阻器的有源低通滤波器 欧青立，赵平荣，游淼 湖南科技大学信息与电气工程学院，湖南湘潭４１１２０１ 摘　 要：忆阻器是具有记忆和连续输出特点的非线性电阻器，现已成为电路中的第４种基本元件。 以一个三次光滑的非 线性忆阻器模型为基础，与常见的有源低通滤波器相结合，利用电路分析的基本理论，分析该电路的频率响应特性，并与 有源ＲＣ电路进行对比，对含有忆阻器的有源低通滤波电路进行电路仿真，其结果很好地验证了理论分析。 关键词：忆阻器；滤波电路；频率特性；有源低通滤波 中图分类号：ＴＭ１３２　 　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 　 　 　 文章编号：１００９⁃６７１Ｘ（２０１４）０５⁃００６⁃０５ Ａｃｔｉｖｅ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｕｂｉｃ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｍｅｍｒｉｓｔｏｒ ＯＵ Ｑｉｎｇｌｉ，ＺＨＡＯ Ｐｉｎｇｒｏｎｇ，ＹＯＵ Ｍｉａｏ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅｍｒｉｓｔｏｒｉｓａｎｏｎｌｉｎｅａｒｒｅｓｉｓｔｏｒａｓｔｈｅｆｏｕｒｔｈｉｄｅａｌｃｉｒｃｕｉｔｅｌｅｍｅｎｔ，ａｎｄｉｔｈａｓｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｒｅｍｅｍ⁃ ｂｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｙ ｓｔａｔｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｕｂｉｃ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｍｅｍｒｉｓｔｏｒ ｉｓｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｏｆ ｔｈｉｓｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅｍｒｉｓｔｏｒ，ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓｗｅｌｌ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉ⁃ ｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｅ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓＲＣｆｉｌｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｍｒｉｓｔｏｒ；ｆｉｌｔｅｒ ｃｉｒｃｕｉｔ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ａｃｔｉｖｅ ｌｏｗ⁃ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ ［１］ 　 　 自蔡教授在 １９７１年提出忆阻器 的概念和定 阻器在滤波电路的特性和应用前景。 义后，科研人员花费了３０ 多年的时间，终于在２００８ ［２］ １　 磁控忆阻器的建模以及电路实现 年，Ｓｔｒｕｋｏｖ等 首次在实验室通过纳米技术实现了 物理忆阻器。 忆阻器被实现以来，关于忆阻器和忆 １．１　 磁控忆阻器的建模 阻器电路应用得到了很大地发展，其应用价值引起 忆阻器是一个两端元件，在文中用Ｍ 表示其在 了国内外许多学者的兴趣：利用忆阻器的数字工作 电路中的符号，其忆阻值是由磁通量与通过其两端 ［３］ 的电荷来决定，如式（１）所