一種模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的hr神經(jīng)元模型的電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的HR神經(jīng)元模型的電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 神經(jīng)元模型是研究神經(jīng)科學(xué)的基礎(chǔ)。自20世紀(jì)50年代英國(guó)生物學(xué)家化d址in與 化xley提出了有關(guān)生物神經(jīng)元活動(dòng)規(guī)律的離子說(shuō)，科學(xué)家已經(jīng)提出了不同的神經(jīng)元模型。 [000引 1952年，Hindmash和Rose提出了用微分方程描述神經(jīng)元的二維Hindmash-Rose 神經(jīng)元模型（簡(jiǎn)稱HR神經(jīng)元模型）。該模型能解釋如去極化電流引發(fā)的簇放電，動(dòng)物神經(jīng) 元重復(fù)峰值和不規(guī)則行為等更復(fù)雜的生物學(xué)現(xiàn)象，所W可W更加準(zhǔn)確的描述軟體動(dòng)物神經(jīng) 元不規(guī)則行為。
[0004] 皿神經(jīng)元模型描述如下：
[000引 單='|''-似3 +扔2 -Z + J dl r 1 dV , T
[0006] - = c-dx- -y 泌 c/之
[0007] ^ = ^'v(.Y-乂）一z) di
[000引在該模型中X是神經(jīng)元的膜電位，y是與神經(jīng)元細(xì)胞內(nèi)向電流相關(guān)的恢復(fù)變量，z 是緩慢變化的調(diào)節(jié)電流。a, b，C，d，S W及X都是常數(shù)，r為一個(gè)重要的模型控制參數(shù)，I 表示外界激勵(lì)。
[0009] 2011年Tomas等人W皿神經(jīng)元模型為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了一種輸出Sp化ing和Bursting 信號(hào)的電路，而且該電路也表現(xiàn)出了混濁特性。Tomas的電路采用了 4個(gè)乘法器，所W電路 功耗較大、成本較高；而且Tomas的電路沒(méi)有考慮外界刺激電流和自突觸效應(yīng)對(duì)神經(jīng)元的 影響。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷和問(wèn)題，本實(shí)用新型目的是提供了一種可W通過(guò)電路模 擬神經(jīng)元活動(dòng)的用于模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的HR神經(jīng)元模型的電路。
[0011] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：
[001引一種模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的皿神經(jīng)元模型的電路，包括巧片U60A，所述巧片U60A的 同相端與電阻Rxl32串聯(lián)后接入地線，所述巧片U60A的輸出端串聯(lián)電阻Rxl26后接入巧片 U60D的反相端，所述所述巧片U60D的同相端與電阻Rxl35串聯(lián)后接入地線，所述巧片U60D 的的反相端與電阻Rxl26之間還連接電阻Rxl25,巧片U60A的反相端與電阻化40串聯(lián)后接 入巧片U60B的輸出端，所述巧片U60A的反相端與巧片U60A的輸出端還并聯(lián)一電容CZ9,巧 片U60B反相端與巧片U60B的輸出端相連接，巧片U60B的同相端與電阻化35串聯(lián)后接入 巧片U60C的輸出端，巧片U60B的同相端電阻化36串聯(lián)后接入地線，所述巧片U60C的同相 端與電阻RZ44串聯(lián)后接入地線，巧片U60C反相端分別與電阻化37、電阻化38、電阻化39 連接，所述電阻化38與Vlp6節(jié)點(diǎn)連接，所述電阻RZ37與巧片U60D的輸出端連接，所述電 阻化39的一端與電阻RZ34連接后接入巧片U60C的輸出端，所述巧片U61A的反相端分別 與電阻Rxl37、電阻Rxll6、電阻Rxl40、電阻Rxl92、電阻Rxl23、電阻Rxl39、電阻Rxl22和 電阻Rxl38連接，所述巧片U61A的同相端與電阻Rxl36連接后接入地線，所述巧片U61A的 輸出端與電阻RX124連接后接入巧片U61A的反相端，所述巧片U61A的輸出端與電阻Rxll5 連接后接入巧片U61B的反相端，所述電容Cxi分別與巧片U61B的反相端和輸出端連接，所 述巧片U61B的同相端與電阻Rxl34連接后接入地線，所述電阻化47與巧片U61C的同相端 連接，所述巧片U61C的反相端與電阻RZ41連接后接入電阻RZ39與巧片呪8的第一針腳連 接；
[0013] 所述電阻Rxl23與所述巧片呪9上的第^;：針腳連接，所述巧片呪9的第^;：針腳還 串聯(lián)電阻Rxll9和電阻Rxl20后接入地線，所述電阻Rxl39、電阻Rxl22和電阻Rxl38并聯(lián) 后接入巧片呪9的第四針腳上，所述電阻Rxl21分別與巧片U62A的輸出端、電容CY5、電阻 RY31連接，所述電容CY5和電阻Ry31并聯(lián)后接入電阻RY30,所述電阻RY30與nC節(jié)點(diǎn)連 接，所述巧片U62A同相端與電阻RY39連接后接入地線，所述巧片U62A的反相端與所述電 阻RY27 -端連接，所述電阻RY27與所述巧片U62B輸出端連接，所述巧片U62B的反相端與 所述電阻RY28連接后接入地線，所述巧片U62B與所述電阻RY27之間還連接電阻RY29 - 端，所述電阻RY29的另一端連接在巧片U62B的反相端和電阻RY28的之間；
[0014] 所述巧片呪9的第四針腳連接與電阻RZ42電阻連接后接入巧片U61D的反相端， 所述巧片U61D的同相端與電阻RZ43連接，所述電阻RZ43與巧片呪8的第走針腳連接，所 述電阻化43與巧片呪8的第^;：針腳之間連接電阻Rx 117，所述電阻Rx 117與電阻Rx 118連 接后接入地線。
[0015] 進(jìn)一步，所述電路中的nC和Vlp6節(jié)點(diǎn)表示直流電位由恒壓源驅(qū)動(dòng)。
[0016] 進(jìn)一步，所述神經(jīng)元的自突觸效應(yīng)I,ut= g,ut[x(t-T)-x(t)]，其中，X膜電位輸 出分別與電阻Rxl51和延遲單元T1連接，延遲單元T1與電阻Rxl63連接后接入巧片U65C 的反相端，所述巧片U65C的同相端與電阻Rxl45連接后接入地線，所述電阻Rxl63與巧片 U65C的反相端之間還連接電阻Rxl62后接入巧片U65C的輸出端，所述巧片U65C的輸出端 與電阻Rxl49連接后接入巧片U6抓的反相端，所述巧片U6抓的同相端與電阻Rxl50連接 后接入地線，所述電阻Rx 151與巧片U6抓反相端連接后接入電阻R13，所述電阻R13連接巧 片U6抓的輸出端，所述巧片U6抓的輸出端得到刺激電流laut。
[0017] 進(jìn)一步，所述延遲單元T1是由全通濾波器構(gòu)成。
[0018] 本實(shí)用新型的有益效果是，通過(guò)本實(shí)用新型的電路可W模擬神經(jīng)元的活動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0019] 為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前 提下，還可W根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1是本實(shí)用新型的用于模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的皿神經(jīng)元模型的電路圖。
[002U 圖2是本實(shí)用新型的用于模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的皿神經(jīng)元模型的自突觸效應(yīng)的第一 實(shí)施例電路圖。
[002引圖3是本實(shí)用新型的用于模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的皿神經(jīng)元模型的自突觸效應(yīng)的第二 實(shí)施例電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述， 顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用 新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0024] 如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)的一種模擬自突觸驅(qū)動(dòng)的皿神經(jīng)元模型的電路，包 括巧片U60A，所述巧片U60A的同相端與電阻Rxl32串聯(lián)后接入地線，所述巧片U60A的輸出 端串聯(lián)電阻Rxl26后接入巧片U60D的反相端，所述所述巧片U60D的同相端與電阻Rxl35串 聯(lián)后接入地線，所述巧片U60D的的反相端與電阻Rxl26之間還連接電阻Rxl25,巧片U60A 的反相端與電阻化40串聯(lián)后接入巧片U60B的輸出端，所述巧片U60A的反相端與巧片U60A 的輸出端還并聯(lián)一電容CZ9,巧片U60B反相端與巧片U60B的輸出端相連接，巧片U60B的 同相端與電阻化35串聯(lián)后接入巧片U60C的輸出端，巧片U60B的同相端電阻化36串聯(lián)后 接入地線，所述巧片U60C的同相端與電阻RZ44串聯(lián)后接入地線，巧片U60C反相端分別與 電阻化37、電阻化38、電阻化39連接，所述電阻化38與Vlp6節(jié)點(diǎn)連接，所述電阻RZ37與 巧片U60D的輸出端連接，所述電阻化39的一端與電阻RZ34連接后接入巧片U60C的輸出 端，所述巧片U61A的反相端分別與電阻Rxl37、電阻Rxll6、電阻Rxl40、電阻Rxl92、電阻 Rxl23、電阻Rxl39、電阻Rxl22和電阻Rxl38連接，所述巧片U61A的同相端與電阻Rxl36連 接后接入地線，所述巧片U61A的輸出端與電阻RX124連接后接入巧片U61A的反相端，所述 巧片U61A的輸出端與電阻Rxll5連接后接入巧片U61B的反相端，所述電容Cxi分別與巧 片U61B的反相端和輸出端連接，所述巧片U61B的同相端與電阻Rxl34連接后接入地線，所 述電阻化47與巧片U61C的同相端連接，所述巧片U61C的反相端與電阻RZ41連接后接入 電阻RZ39與巧片呪8的第一針腳連接；
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