本實(shí)用新型涉及一種神經(jīng)元電路，具體涉及一種RBF神經(jīng)元電路。
背景技術(shù)：
：RBF(徑向基函數(shù)，RadialBasicFunction)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論模型在模式分類、函數(shù)逼近等人工智能領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，但目前還主要集中在傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)的軟件模擬實(shí)現(xiàn)上。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在軟件上的實(shí)現(xiàn)都是采用通用CPU處理器，不方便嵌入到別的應(yīng)用系統(tǒng)中去，并且依靠體積巨大的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成學(xué)習(xí)運(yùn)算，不具備便攜性。在運(yùn)算過(guò)程中，CPU往往是要等到RBF的神經(jīng)元一個(gè)接一個(gè)地計(jì)算完之后，再計(jì)算總的結(jié)果，采用的是串行計(jì)算方式，速度較慢。因此，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軟件實(shí)現(xiàn)難以滿足其在人工智能應(yīng)用領(lǐng)域高速、便攜、可嵌入等方面的要求。RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實(shí)現(xiàn)，可以集成為專用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，具有體積小、攜帶方便的特點(diǎn)，容易嵌入到其它系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)專用功能。此外，它還可以實(shí)現(xiàn)高度的并行計(jì)算，克服了在軟件上實(shí)現(xiàn)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的缺陷。因此，RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實(shí)現(xiàn)研究具有重要意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型提出了一種RBF神經(jīng)元的電路，通過(guò)給定適當(dāng)?shù)耐饨缙秒妷海僧a(chǎn)生一個(gè)中心可變、形狀可變的二維類高斯函數(shù)。本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種RBF神經(jīng)元電路，其特征在于：包括第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器、開(kāi)平方根電路、電阻及類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路；所述第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器的電流輸出端分別連接開(kāi)平方根電路的輸入端；開(kāi)平方根電路的輸出端分別連接電阻的一端及類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路的電流輸入端；電阻的另一端接地；所述第一Gilbert乘法器第一輸入端為神經(jīng)元電路的第一輸入端Vx，所述第二Gilbert乘法器第一輸入端為神經(jīng)元電路的第二輸入端Vy，所述第一Gilbert乘法器第二輸入端為神經(jīng)元電路的第一控制端Vx0，所述第二Gilbert乘法器第二輸入端為神經(jīng)元電路的第二控制端Vy0，類高斯函數(shù)的第一輸入端為神經(jīng)元電路的第三控制端V1，類高斯函數(shù)的第二輸入端為神經(jīng)元電路的第四控制端V2，類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路為神經(jīng)元電路的輸出Iout，其中Vx0、Vy0用來(lái)控制類高斯函數(shù)的中心，V1和V2用來(lái)控制類高斯函數(shù)的形狀，通過(guò)在四個(gè)控制端加載適當(dāng)?shù)钠秒妷海a(chǎn)生一個(gè)中心可變、形狀可變的二維類高斯函數(shù)，二維平面上的點(diǎn)的坐標(biāo)由Vx，Vy輸入，對(duì)應(yīng)的類高斯函數(shù)值由Iout輸出。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器均包括第一至第十七晶體管M1～M17；第一晶體管至第六晶體管M1～M6的發(fā)射極連接在一起接高電平；第一晶體管M1的基極接第二晶體管M2的基極；第一晶體管M1的集電極接分別接第九晶體管M9的發(fā)射極及第十晶體管M10的發(fā)射極；第二晶體管M2的基極接第二晶體管的集電極；第二晶體管M2的集電極接第七晶體的管M7的集電極；第三晶體管M3的基極接第四晶體管M4的基極；第三晶體管M3的基極接第三晶體管M3的集電極；第三晶體管M3的集電極接第八晶體管M8的集電極；第四晶體管M4的集電極分別接第十一晶體管M11的發(fā)射極及第十二晶體管M12的發(fā)射極；第五晶體管M5的基極接第六晶體管M6的基極；第五晶體管M5的基極接第五晶體管M5的集電極；第五晶體管M5的集電極接第十四晶體管M14的集電極；第六晶體管M6的集電極分別接第十七晶體管M17的集電極及輸出Iout1；第七晶體管M7的基極接Vw1；第七晶體管M7的發(fā)射極分別接第八晶體管的發(fā)射極及第十三晶體管M13的集電極；第八晶體管M8的基極接Vw2；第九晶體管M9的基極接第十二晶體管M12的基極；第九晶體管M9的集電極分別接第十一晶體管M11的集電極及第十五晶體管M15的集電極；第十晶體管M10的基極接第十一晶體管M11的基極；第十晶體管M10的集電極分別接第十二晶體管M12的集電極及第十六晶體管M16的集電極；第九晶體管M9和第十晶體管M10的基極分別接Vin的正負(fù)極；第十三晶體管M13的基極接Vbias；第十四晶體管M14的基極第十五晶體管M15的基極；第十五晶體管M15的基極接其集電極；第十六晶體管M16的基極接第十七管M17基極；第十六晶體管M16的基極接其集電極；第十三至第十七晶體管的發(fā)射極連接一起接地。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述開(kāi)平方根電路包括第十八至第二十六晶體管M18～M26；所述第十八晶體管M18集電極及第十九晶體管M19基極連接作為開(kāi)平方根電路輸入端Iin；第十八晶體管M18基極分別接第二十六晶體管M26基極、第十九晶體管M19發(fā)射極及第二十四晶體管M24集電極；第十九晶體管M19基極接第二十一晶體管M21基極；第二十晶體管M20基極接其集電極；第二十一晶體管M21發(fā)射極接第二十晶體管M20集電極；第二十一晶體管M21集電極接第二十二晶體管M22集電極；第二十二晶體管M22基極接第二十三晶體管基極；第十九晶體管M19集電極、第二十二晶體管M22發(fā)射極及第二十三晶體管M23發(fā)射極連接在一起接高電平；第二十三晶體管M23集電極分別接第二十五晶體管M25集電極及輸出Iout2；第二十四晶體管M24基極分別接第二十五晶體管M25基極與輸出端Vb；第二十六晶體管M26集電極接輸出Iout2；第十八晶體管M18集電極及第二十四第二十六晶體管M24～M26發(fā)射極連接在一起接地。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路包括第二十七至第五十二晶體管M27～M52；第二十七晶體管M27發(fā)射極、第二十八晶體管M28發(fā)射極及第三十五至第四十二晶體管M35～M42發(fā)射極連接在一起接高電平；所述第二十七晶體管M27基極分別接第二十七晶體管M27的集電極及第二十八晶體管M28基極；第二十七晶體管M27的集電極接第二十九晶體管M29的發(fā)射極；第二十八晶體管M28集電極接第三十晶體管M30發(fā)射極；第二十九晶體管M29基極分別接第二十九晶體管M29集電極接第三十晶體管M30基極；第二十九晶體管M29集電極接第三十一晶體管M31集電極；第三十晶體管M30集電極接第四十七晶體管M47集電極；第三十一晶體管M31集電極接其基極；第三十一晶體管M31基極分別接第三十一晶體管M31集電極及第三十二晶體管M32基極；第三十一晶體管M31發(fā)射極接第三十三M33集電極；第三十二晶體管M32集電極接第三十五M35集電極；第三十二晶體管M32發(fā)射極接第三十四晶體管M34集電極；第三十三晶體管M33基極分別接第三十三晶體管M33集電極及第三十四晶體管M34基極；第三十三晶體管M33發(fā)射極、第三十四晶體管M34發(fā)射極、第五十至第五十二晶體管發(fā)射極連接在一起接地；第三十五晶體管M35基極分別連接第三十五晶體管M35集電極、第三十六晶體管M36基極、第四十一晶體管M41基極及第四十二晶體管M42基極；第三十六晶體管M36集電極接第三十七晶體管M37基極；第三十七晶體管M37集電極分別接第四十三晶體管M43集電極及接第四十五晶體管M45集電極；第三十七晶體管M37基極接第三十八晶體管M38基極；第三十八晶體管M38基極、第三十九晶體管M39集電極、第四十二晶體管M42集電極連接在一起接輸出Iout3；第三十九晶體管M39基極分別接第四十晶體管M40基極及第四十一晶體管M41集電極；第四十晶體管M40集電極分別接第四十四晶體管M44集電極及第四十六晶體管M46集電極；第四十三晶體管M43基極與第四十六晶體管M46基極一起接輸入Vin，第四十三晶體管M43發(fā)射極分別接第四十四晶體管M44發(fā)射極及第四十八晶體管M48集電極；第四十四晶體管M44基極接V1；第四十五晶體管M45基極接V2；第四十五晶體管M45發(fā)射極分別接第四十六晶體管M46發(fā)射極及第四十九晶體管M49集電極；第四十七晶體管M47基極分別第四十七晶體管M47集電極、第四十八晶體管M48基極、第四十九晶體管M49基極；第四十七晶體管M47發(fā)射極接第五十晶體管M50集電極；第四十八晶體管M48集電極接第五十一晶體管M51集電極；第四十九晶體管M49發(fā)射極接第五十二晶體管M52集電極；第五十晶體管M50基極分別接第五十晶體管M50集電極、第五十一晶體管M51基極、第五十二晶體管M52基極。較佳的，所述晶體管為CMOS管。本實(shí)用新型提出了一種RBF神經(jīng)元的模擬電路實(shí)現(xiàn)方案。通過(guò)給定適當(dāng)?shù)耐饨缙秒妷?，可產(chǎn)生一個(gè)中心可變、形狀可變的二維類高斯函數(shù)。該RBF神經(jīng)元電路模塊是RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路系統(tǒng)中最重要的基本單元，可用來(lái)搭建模式分類器、函數(shù)逼近器等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路。本實(shí)用新型可集成為專用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，具有體積小、方便攜帶、可嵌入等優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高度的并行計(jì)算，克服了軟件實(shí)現(xiàn)RBF神經(jīng)元電路模塊的體積大、不易攜帶、不易嵌入、運(yùn)算速度慢的缺陷。本實(shí)用新型還可以通過(guò)增加Gilbert乘法器數(shù)目來(lái)產(chǎn)生更高維的類高斯函數(shù)，使其用來(lái)搭建更復(fù)雜的模式分類器、函數(shù)逼近器等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的可拓展性。本實(shí)用新型憑借其可嵌入性、便攜性、高速性、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，有望在模式分類和函數(shù)逼近等人工智能領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。附圖說(shuō)明圖1為RBF神經(jīng)元電路模塊的示意圖。圖2為RBF神經(jīng)元電路模塊的原理圖。圖3為Gilbert乘法器的晶體管級(jí)電路圖。圖4為開(kāi)平方根電路的晶體管級(jí)電路圖。圖5類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路的晶體管級(jí)電路圖。圖6類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路的仿真圖。圖7類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路的仿真波形與理想高斯函數(shù)對(duì)比圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。本實(shí)用新型提出了一種RBF神經(jīng)元的模擬電路實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)給定適當(dāng)?shù)耐饨缙秒妷?，可產(chǎn)生一個(gè)中心可變、形狀可變的二維類高斯函數(shù)。該RBF神經(jīng)元電路模塊是RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路系統(tǒng)中最重要的基本單元，可用來(lái)搭建模式分類器、函數(shù)逼近器等神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)電路。本實(shí)用新型可以集成為專用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)芯片，其體積小，攜帶方便，容易嵌入到其它系統(tǒng)中。此外，它還可以實(shí)現(xiàn)高度的并行計(jì)算，克服了軟件實(shí)現(xiàn)RBF神經(jīng)元電路模塊的體積大、不易攜帶、不易嵌入、運(yùn)算速度慢等缺陷。本實(shí)用新型的Gilbert乘法器，開(kāi)平方根電路和類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路這些基本電路單元設(shè)計(jì)了一個(gè)RBF神經(jīng)元電路模塊。如圖1所示，該RBF神經(jīng)元電路模塊有兩個(gè)輸入端(Vx，Vy)，一個(gè)輸出端(Iout)，以及四個(gè)控制端(其中(Vx0，Vy0)用來(lái)控制類高斯函數(shù)的中心，V1和V2用來(lái)控制類高斯函數(shù)的形狀)。通過(guò)在控制端加載適當(dāng)?shù)钠秒妷?，便可產(chǎn)生一個(gè)中心可變、形狀可變的二維類高斯函數(shù)。二維平面上的點(diǎn)的坐標(biāo)由(Vx，Vy)輸入，對(duì)應(yīng)的類高斯函數(shù)值由Iout輸出。本實(shí)用新型的原理圖如圖2所示，RBF神經(jīng)元電路包括第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器、開(kāi)平方根電路、電阻及類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路；所述第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器的電流輸出端分別連接開(kāi)平方根電路的輸入端；開(kāi)平方根電路的輸出端分別連接電阻的一端及類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路的電流輸入端；電阻的另一端接地；輸入端(Vx，Vy)將二維平面上的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入該RBF神經(jīng)元電路模塊；經(jīng)過(guò)兩個(gè)Gilbert乘法器，分別得到兩路信號(hào)為I1＝k(Vx-Vx0)2和I2＝k(Vy-Vy0)2；兩個(gè)電流信號(hào)相加后通過(guò)開(kāi)平方根電路，得到最后通過(guò)類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路，得到逼近Iout＝Aexp(-((Vx-Vx0)2+(Vy-Vy0)2)/D)(A和D為常數(shù))的類高斯函數(shù)形式。圖3為Gilbert乘法器的晶體管級(jí)電路圖，它在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中被廣泛用于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理Σ的功能。折疊式Gilbert乘法器的動(dòng)態(tài)范圍大、乘法運(yùn)算的精度高。所述第一Gilbert乘法器、第二Gilbert乘法器均包括第一至第十七晶體管M1～M17；第一晶體管至第六晶體管M1～M6的發(fā)射極連接在一起接高電平；第一晶體管M1的基極接第二晶體管M2的基極；第一晶體管M1的集電極接分別接第九晶體管M9的發(fā)射極及第十晶體管M10的發(fā)射極；第二晶體管M2的基極接第二晶體管的集電極；第二晶體管M2的集電極接第七晶體的管M7的集電極；第三晶體管M3的基極接第四晶體管M4的基極；第三晶體管M3的基極接第三晶體管M3的集電極；第三晶體管M3的集電極接第八晶體管M8的集電極；第四晶體管M4的集電極分別接第十一晶體管M11的發(fā)射極及第十二晶體管M12的發(fā)射極；第五晶體管M5的基極接第六晶體管M6的基極；第五晶體管M5的基極接第五晶體管M5的集電極；第五晶體管M5的集電極接第十四晶體管M14的集電極；第六晶體管M6的集電極分別接第十七晶體管M17的集電極及輸出Iout1；第七晶體管M7的基極接Vw1；第七晶體管M7的發(fā)射極分別接第八晶體管的發(fā)射極及第十三晶體管M13的集電極；第八晶體管M8的基極接Vw2；第九晶體管M9的基極接第十二晶體管M12的基極；第九晶體管M9的集電極分別接第十一晶體管M11的集電極及第十五晶體管M15的集電極；第十晶體管M10的基極接第十一晶體管M11的基極；第十晶體管M10的集電極分別接第十二晶體管M12的集電極及第十六晶體管M16的集電極；第九晶體管M9和第十晶體管M10的基極分別接Vin的正負(fù)極；第十三晶體管M13的基極接Vbias(因?yàn)槭峭饨与妷阂虼藞D中未標(biāo)出)；第十四晶體管M14的基極第十五晶體管M15的基極；第十五晶體管M15的基極接其集電極；第十六晶體管M16的基極接第十七管M17基極；第十六晶體管M16的基極接其集電極；第十三至第十七晶體管的發(fā)射極連接一起接地。開(kāi)平方根電路的晶體管級(jí)電路圖如圖4所示，其核心部分是由M18，M19，M20以及M21構(gòu)成的translinear結(jié)構(gòu)，M20管和M21管的寬長(zhǎng)比是M18管和M19管的寬長(zhǎng)比的4倍，該電路可實(shí)現(xiàn)對(duì)電流開(kāi)平方根。具體的在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述開(kāi)平方根電路包括第十八至第二十六晶體管M18～M26；所述第十八晶體管M18集電極及第十九晶體管M19基極連接作為開(kāi)平方根電路輸入端Iin；第十八晶體管M18基極分別接第二十六晶體管M26基極、第十九晶體管M19發(fā)射極及第二十四晶體管M24集電極；第十九晶體管M19基極接第二十一晶體管M21基極；第二十晶體管M20基極接其集電極；第二十一晶體管M21發(fā)射極接第二十晶體管M20集電極；第二十一晶體管M21集電極接第二十二晶體管M22集電極；第二十二晶體管M22基極接第二十三晶體管基極；第十九晶體管M19集電極、第二十二晶體管M22發(fā)射極及第二十三晶體管M23發(fā)射極連接在一起接高電平；第二十三晶體管M23集電極分別接第二十五晶體管M25集電極及輸出Iout2；第二十四晶體管M24基極分別接第二十五晶體管M25基極與輸出端Vb；第二十六晶體管M26集電極接輸出Iout2；第十八晶體管M18集電極及第二十四第二十六晶體管M24～M26發(fā)射極連接在一起接地。類高斯函數(shù)電路的晶體管級(jí)電路圖如圖5所示，由于CMOS電路難以用來(lái)產(chǎn)生精確的高斯函數(shù)波形，因此根據(jù)差分輸入對(duì)管的大信號(hào)特性同時(shí)產(chǎn)生能夠逐漸增大和逐漸減小的電流，并利用電流的相加得到一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、波形可調(diào)的類高斯函數(shù)電路。所述類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路包括第二十七至第五十二晶體管M27～M52；第二十七晶體管M27發(fā)射極、第二十八晶體管M28發(fā)射極及第三十五至第四十二晶體管M35～M42發(fā)射極連接在一起接高電平；所述第二十七晶體管M27基極分別接第二十七晶體管M27的集電極及第二十八晶體管M28基極；第二十七晶體管M27的集電極接第二十九晶體管M29的發(fā)射極；第二十八晶體管M28集電極接第三十晶體管M30發(fā)射極；第二十九晶體管M29基極分別接第二十九晶體管M29集電極接第三十晶體管M30基極；第二十九晶體管M29集電極接第三十一晶體管M31集電極；第三十晶體管M30集電極接第四十七晶體管M47集電極；第三十一晶體管M31集電極接其基極；第三十一晶體管M31基極分別接第三十一晶體管M31集電極及第三十二晶體管M32基極；第三十一晶體管M31發(fā)射極接第三十三M33集電極；第三十二晶體管M32集電極接第三十五M35集電極；第三十二晶體管M32發(fā)射極接第三十四晶體管M34集電極；第三十三晶體管M33基極分別接第三十三晶體管M33集電極及第三十四晶體管M34基極；第三十三晶體管M33發(fā)射極、第三十四晶體管M34發(fā)射極、第五十至第五十二晶體管發(fā)射極連接在一起接地；第三十五晶體管M35基極分別連接第三十五晶體管M35集電極、第三十六晶體管M36基極、第四十一晶體管M41基極及第四十二晶體管M42基極；第三十六晶體管M36集電極接第三十七晶體管M37基極；第三十七晶體管M37集電極分別接第四十三晶體管M43集電極及接第四十五晶體管M45集電極；第三十七晶體管M37基極接第三十八晶體管M38基極；第三十八晶體管M38基極、第三十九晶體管M39集電極、第四十二晶體管M42集電極連接在一起接輸出Iout3；第三十九晶體管M39基極分別接第四十晶體管M40基極及第四十一晶體管M41集電極；第四十晶體管M40集電極分別接第四十四晶體管M44集電極及第四十六晶體管M46集電極；第四十三晶體管M43基極與第四十六晶體管M46基極一起接輸入Vin，第四十三晶體管M43發(fā)射極分別接第四十四晶體管M44發(fā)射極及第四十八晶體管M48集電極；第四十四晶體管M44基極接V1；第四十五晶體管M45基極接V2；第四十五晶體管M45發(fā)射極分別接第四十六晶體管M46發(fā)射極及第四十九晶體管M49集電極；第四十七晶體管M47基極分別第四十七晶體管M47集電極、第四十八晶體管M48基極、第四十九晶體管M49基極；第四十七晶體管M47發(fā)射極接第五十晶體管M50集電極；第四十八晶體管M48集電極接第五十一晶體管M51集電極；第四十九晶體管M49發(fā)射極接第五十二晶體管M52集電極；第五十晶體管M50基極分別接第五十晶體管M50集電極、第五十一晶體管M51基極、第五十二晶體管M52基極。該電路的工作方法為：輸入端Vx，Vy將二維平面上的點(diǎn)的坐標(biāo)輸入該RBF神經(jīng)元電路；經(jīng)過(guò)兩個(gè)Gilbert乘法器，分別得到兩路信號(hào)為Iout1＝k0(Vx-Vx0)2和Iout1’＝k0(Vy-Vy0)2；兩個(gè)電流信號(hào)相加后通過(guò)開(kāi)平方根電路，得到最后通過(guò)類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路，得到逼近Iout＝bexp(-((Vx-Vx0)2+(Vy-Vy0)2)/d)的類高斯函數(shù)形式，b和d為常數(shù)。所述晶體管為CMOS管。在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，Gilbert乘法器包括第一至第十七晶體管M1～M17，其中第七晶體管M7和第八晶體管M8具有相同的寬長(zhǎng)比，第九晶體管M9、第十晶體管M10、第十一晶體管M11和第十二M12具有相同的寬長(zhǎng)比，用W表示晶體管溝道寬度，L表示晶體管溝道長(zhǎng)度，Cox表示晶體管單位面積柵氧電容，μp和μn分別表示空穴和電子的溝道遷移率，則該電路的輸出電流為：公式(1)，將Vw1與Vin的正端相連，用Vx表示，將Vw2與Vin的負(fù)端相連，用Vx0表示，則可得到：即Iout1＝k0(Vx-Vx0)2，其中Gilbert乘法器晶體管尺寸參見(jiàn)表1。表1管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)M160/1M1015/1M260/1M1115/1M360/1M1215/1M460/1M13100/1M560/1M1440/1M660/1M1540/1M75/1M1640/1M85/1M1740/1M915/1在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述開(kāi)平方根電路的M20管和M21管的寬長(zhǎng)比是M18管和M19管的寬長(zhǎng)比的4倍，對(duì)輸入電流開(kāi)平方根即開(kāi)平方根電路的晶體管尺寸參見(jiàn)表2表2管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)M1825/1M1925/1M2050/1M2150/1M22100/1M23100/1M2430/1M2530/1M2625/1在本實(shí)用新型一實(shí)施例中，所述類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路包括第二十七至第五十二晶體管M27～M52，假設(shè)第三十六至第四十一晶體管M36～M41具有相同的寬長(zhǎng)比，且是第三十五晶體管M35的a倍，第四十二晶體管M42的寬長(zhǎng)比是第三十五晶體管M35的c倍，第四十八晶體管M48、第四十九晶體管M49、第五十一晶體管M51、第五十為晶體管M52具有相同的寬長(zhǎng)比，并且是第四十七晶體管M47、第五十晶體管M50的a倍，得到輸出電流為：其中Cox為晶體管單位面積柵氧電容，μ為溝道遷移率，W為晶體管溝道寬度，L為晶體管溝道長(zhǎng)度，通過(guò)調(diào)整兩個(gè)差分對(duì)的輸入電壓V1和V2，調(diào)整Vinwc和Vw，從而調(diào)整該電路輸出的類高斯函數(shù)的形狀；所需的特定高斯函數(shù)為取一些離散的點(diǎn)，通過(guò)CADENCE軟件仿真，在公式(2)的指導(dǎo)下調(diào)整電路參數(shù)，從而使類高斯函數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)逼近這些離散的點(diǎn)，最終獲得逼近的類高斯函Iout＝bexp(-((Vx-Vx0)2+(Vy-Vy0)2)/d)。在本實(shí)用新型一具體實(shí)施例參見(jiàn)圖6、圖7。通過(guò)調(diào)整兩個(gè)差分對(duì)的輸入電壓V1和V2，可以調(diào)整Vinwc和Vw，從而調(diào)整該電路輸出的類高斯函數(shù)的形狀，如圖6所示。圖7為b＝40，d＝0.02時(shí)的理想高斯函數(shù)和調(diào)整得到的類高斯函數(shù)，在-0.4～0.4范圍內(nèi)以0.01為步長(zhǎng)，對(duì)兩條曲線取相同的離散點(diǎn)，分別構(gòu)成向量A和B，在MATLAB軟件中利用R2＝(A*B)2/A2*B2可計(jì)算得到擬合優(yōu)度為R2＝0.99775，因此，該電路仿真波形與理想高斯函數(shù)能夠進(jìn)行很好的擬合。對(duì)于所需的特定高斯函數(shù)(b和d為常數(shù))，我們可以取一些離散的點(diǎn)，通過(guò)CADENCE軟件仿真，在公式(2)的指導(dǎo)下調(diào)整電路參數(shù)，從而使類高斯函數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)逼近這些離散的點(diǎn)，最終獲得逼近的類高斯函數(shù)。例如，在圖7中b＝40，d＝0.02，通過(guò)仿真可得類高斯函數(shù)產(chǎn)生電路參數(shù)為V1＝-0.13V，V2＝0.13V，電路晶體管尺寸如表3所示。由以上的基本電路模塊構(gòu)成的RBF神經(jīng)元電路模塊，可以用來(lái)產(chǎn)生逼近Iout＝bexp(-((Vx-Vx0)2+(Vy-Vy0)2)/d)(b和d為常數(shù))的類高斯函數(shù)。固定V1和V2，改變Vx0和Vy0的值，可以產(chǎn)生形狀固定，中心可變(為(Vx0，Vy0)的類高斯函數(shù)；固定Vx0和Vy0，改變V1和V2的值，可以產(chǎn)生中心固定(為(Vx0，Vy0)，形狀可變的類高斯函數(shù)。表3管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)管子名稱寬長(zhǎng)比(W/L)M2714/1M36100/1M4430/1M2814/1M37100/1M4530/1M2914/1M38100/1M46100/1M3014/1M39100/1M47100/1M319/1M40100/1M48100/1M329/1M41100/1M49100/1M339/1M42100/1M50100/1M349/1M4330/1M51100/1M35100/1M4430/1以上是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時(shí)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3