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一種基于憶阻器的帶寬可調(diào)的濾波電路及其操作方法與流程

文檔序號:12374620閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于憶阻器的帶寬可調(diào)的低通濾波電路,其特征在于,包括:阻變元件M、第一電容C1、運算放大器A、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3、第四PMOS管M4、第五NMOS管M5、第六NMOS管M6、第七PMOS管M7和第八PMOS管M8;

所述阻變元件M的正極與所述運算放大器A的正向輸入端相連,所述阻變元件M的負極用于與信號輸入端Vin相連;

所述第一電容C1的一端與所述運算放大器A的正向輸入端相連,所述第一電容C1的另一端接地;

所述運算放大器A的負向輸入端與輸出端相連構成電壓跟隨器,所述運算放大器A的輸出端作為信號輸出端;

所述第一NMOS管M1的漏極與所述第二NMOS管M2的源極相連,所述第一NMOS管M1的柵極與脈沖輸入端PWL相連,所述第一NMOS管M1的源極與襯底相連并接地;

所述第二NMOS管的漏極與所述第二NMOS管的柵極相連并與所述阻變元件的負極相連,所述第二NMOS管的源極與襯底相連;

所述第三PMOS管的漏極與所述第四PMOS管的源極相連,所述第三PMOS管的柵極與脈沖輸入端PWL相連,所述第三PMOS管的源極與襯底相連并接地;

所述第四PMOS管的漏極與所述第四PMOS管的柵極相連并與阻變元件的負極相連,所述第四PMOS管的源極與其襯底相連;

所述第五NMOS管的漏極與所述第六NMOS管的源極相連,所述第五NMOS管的柵極接地,所述第五NMOS管的源極與其襯底相連并與脈沖輸入端相連;

所述第六NMOS管的漏極與所述第六NMOS管的柵極相連并與阻變元件的正極相連,所述第六NMOS管的源極與其襯底相連;

所述第七PMOS管的漏極與所述第八PMOS管的源極相連,所述第七PMOS管的柵極接地,所述第七PMOS管的源極與其襯底相連并與脈沖輸入端相連;

所述第八PMOS管的漏極與所述第八PMOS管的柵極相連并與阻變元件的正極相連,所述第八PMOS管的源極與其襯底相連。

2.如權利要求1所述的低通濾波電路,其特征在于,所述第二NMOS管、第四PMOS管、第六NMOS管、第八PMOS管可替換為二極管,所述第二NMOS管和第六NMOS管的漏極與二極管的正極對應,所述第二NMOS管和第六NMOS管的源極與二極管的負極對應,所述第四PMOS管和第八PMOS管的源極與二極管的正極對應,所述第四PMOS管和第八PMOS管的漏極與二極管的負極對應;所述第一NMOS管、第三PMOS管、第五NMOS管、第七PMOS管可替換為壓控開關,所述第一NMOS管、第三PMOS管、第五NMOS管、第七PMOS管的柵極與壓控開關的電壓控制端對應,所述第一NMOS管、第三PMOS管、第五NMOS管、第七PMOS管漏極和源極之間的導電溝道和壓控開關的電流通路對應。

3.如權利要求1所述的低通濾波電路,其特征在于,所述阻變元件M為具有閾值電壓特性的憶阻器,信號輸入端Vin輸入信號;當脈沖輸入端PWL為零時,所述憶阻器工作在模擬工作模式,其兩端的電壓差介于正向閾值電壓Vtp和負向閾值電壓Vtn之間,憶阻器的阻值不會發(fā)生改變;當脈沖輸入端PWL輸入脈沖時,憶阻器工作在編程工作模式,通過脈沖對其阻值進行編程操作。

4.如權利要求1所述的低通濾波電路,其特征在于,所述低通濾波電路的特征角頻率特征頻率其中,R為憶阻器的阻值,C為第一電容C1的電容值。

5.一種基于權利要求1-4任一項所述的低通濾波電路的操作方法,其特征在于,包括以下步驟:

S11:通過在所述信號輸入端Vin施加信號電壓,同時在所述脈沖輸入端施加零電壓,使得所述的憶阻器低通濾波電路正常工作,信號輸出端Vo正常輸出;

S12:通過給脈沖輸入端施加正向脈沖使得第一NMOS管和第七PMOS管導通,電流由脈沖輸入端PWL經(jīng)第七PMOS管、第八PMOS管從正向流經(jīng)阻變元件M后再經(jīng)第二NMOS管、第一NMOS管流到地端;從而改變了所述阻變元件M的阻值;

S13:通過給脈沖輸入端施加負向脈沖使得第三PMOS管和第六NMOS管導通,電流由地端經(jīng)第三PMOS管、第四PMOS管從負向流經(jīng)阻變元件M后再經(jīng)第六NMOS管、第五NMOS管留到脈沖信號的輸入端;從而改變了所述阻變元件M的阻值。

6.一種基于憶阻器的帶寬可調(diào)的高通濾波電路,其特征在于,包括:阻變元件M、第一電容C、運算放大器A、第一NMOS管M1、第二NMOS管M2、第三PMOS管M3和第四PMOS管M4;

所述阻變元件M的正極接地,所述阻變元件M的負極與所述運算放大器A的正向輸入端相連;

所述第一電容C的一端作為信號輸入端Vin,所述第一電容C的另一端與所述阻變元件M的負極相連;

所述運算放大器A的負向與所述運算放大器A的輸出端相連構成電壓跟隨器,所述運算放大器A的輸出端作為信號輸出端Vout;

所述第一NMOS管M1的漏極與所述第二NMOS管M2的源極相連,所述第一NMOS管M1的柵極接地,所述第一NMOS管M1的源極與其襯底相連并與脈沖輸入端PWL相連;

所述第二NMOS管M2的漏極與所述第二NMOS管M2的柵極相連并與阻變元件M的負極相連,所述第二NMOS管M2的源極與其襯底相連;

所述第三PMOS管M3的漏極與所述第四PMOS管M4的源極相連,所述第三PMOS管M3的柵極接地,所述第三PMOS管M3的源極與其襯底相連并與脈沖輸入端PWL相連;

所述第四PMOS管M4的漏極與所述第四PMOS管M4的柵極相連并與所述阻變元件M的正極相連,所述第四PMOS管M4的源極與其襯底相連。

7.如權利要求6所述的高通濾波電路,其特征在于,所述第二NMOS管、第四PMOS管可替換為二極管,所述第二NMOS管的漏極與二極管的正極對應,所述第二NMOS管的源極與二極管的負極對應,所述第四PMOS管的源極與二極管的正極對應,所述第四PMOS管的漏極與二極管的負極對應;所述第一NMOS管、第三PMOS管可替換為壓控開關,所述第一NMOS管、第三PMOS管的柵極與壓控開關的電壓控制端對應,所述第一NMOS管、第三PMOS管漏極和源極之間的導電溝道和壓控開關的電流通路對應。

8.如權利要求6所述的高通濾波電路,其特征在于,所述阻變元件M為具有閾值電壓特性的憶阻器,信號輸入端Vin輸入信號;當脈沖輸入端PWL為零時,憶阻器工作在模擬工作模式,其兩端的電壓差介于正向閾值電壓Vtp和負向閾值電壓Vtn之間,憶阻器的阻值不會發(fā)生改變;當脈沖輸入端PWL輸入脈沖時,憶阻器工作在編程工作模式,通過脈沖對其阻值進行編程操作。

9.如權利要求6所述的高通濾波電路,其特征在于,所述高通濾波電路的特征角頻率特征頻率其中R為憶阻器的阻值,C為第一電容C的電容值。

10.一種基于權利要求6-9任一項所述的高通濾波電路的操作方法,其特征在于,包括以下步驟:

S11:通過在所述信號輸入端Vin施加信號電壓,同時在所述脈沖輸入端施加零電壓,使得所述的憶阻器高通濾波電路正常工作,信號輸出端Vo正常輸出;

S12:通過給脈沖輸入端施加正向脈沖使得第三PMOS管導通,電流由脈沖輸入端PWL經(jīng)第三PMOS管、第四PMOS管從負向流經(jīng)阻變元件M后流到地端;從而改變了所述阻變元件M的阻值;

S13:通過給脈沖輸入端施加負向脈沖使得第一NMOS管導通,電流由地端從正向流經(jīng)阻變元件M后再經(jīng)第二NMOS管、第一NMOS管留到脈沖信號的輸入端;從而改變了所述阻變元件M的阻值。

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