(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111452705.3 (22)申请日 2021.12.01 (71)申请人 杭州电子科技大 学 地址 310018 浙江省杭州市钱塘区白杨街 道2号大街 (72)发明人 王晓媛　张新睿　金晨曦　程知群　 (74)专利代理 机构 浙江千克知识产权代理有限 公司 33246 代理人 周雷雷 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种通用多值忆阻器的建模方法 (57)摘要 本发明公开了一种通用多值忆阻器的建模 方法。 本发明首先考虑到忆阻器的理论判定条 件， 其v‑i特性曲线必须经过原点， v‑i特性曲线 的斜率表示忆阻器的忆阻值倒数， 其次， 为了满 足模型所需的n个状态， 设计了n个稳定的阻值用 于对应该模型的n个状态， 并设定了状态 变量x用 于控制忆阻器阻值状态的切换。 最后， 为了在相 应的阈值电压区间内得到不同的状态变量 x， 以 控制模型切换为相应的阻值状态， 设计了若干组 关于x的分段函数。 本发明所建立的忆阻器模型 构造思路简单， 建立原理明确， 并且可 以通过修 改参数来满足 实际的应用需求。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 114117810 A 2022.03.01 CN 114117810 A 1.一种通用多值忆阻器的建模方法， 其特 征在于该 方法包括以下步骤： 首先， 考虑到忆阻器的理论判定条件， 其v ‑i特性曲线必须经过原点， 即v＝0时， i＝0； 另外， v‑i特性曲线的斜率表 示忆阻器的忆阻值倒数， 即1/R(x)； 为了满足上述理论定义， 设 计i(t)的表达式： 其次， 为了满足模型所需的n个状态， 设计n个稳定的阻值用于对应该模型的n个状态， 并设定了状态变量x用于控制忆阻器阻值状态的切换， 当x处于不同取值范围时， 模型切换 为不同的阻值状态； R(x)的表达式如下： 最后， 模型的阈值特性基于阈值电压区间来实现， 为了在相应的阈值电压区间内得到 不同的状态变量x， 以控制模型切换为相应的阻值状态， 设计若干组关于x的分段函数， 进而 得到了模型中dx/dt的表达式如下： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114117810 A 2式中， x为系统内部状态变量， dx/dt为变量x对时间t的一阶导数， v(t)为忆阻器两端的 电压， i(t)为经过忆阻器的电流， R(x)为忆阻器的忆阻值， {R1， R2…Rn}为n个不同的稳定忆 阻值， {v1， v2…vn‑1}为n‑1个不同的电压阈值， 参数a为正常数， 参数{b1， b2…bn‑1}， {c1， c2… cn‑2}， {d2， d3…dn‑1}均为常数， 并且满足以下关系式： bi<ci， bj>dj； i＝1,2…n‑2， j＝2,3 …n‑ 1； 该忆阻器模型的阈值特性体现在只有当输入电压v达到相应阈值电压时， dx/dt才会在 不同的表达式之 间进行切换， 状态变量x在不同的表达式作用下最 终趋于不同的值， 进而控 制忆阻器处于相应的阻态。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114117810 A 3