阻變存儲器讀寫電路設計方法研究.pdf

1、由于憶阻器具有體積小、集成度高、功耗低、非易失性等特點，所以，在憶阻器的眾多應用領域中，阻變存儲最具前景。從而，對憶阻器的讀寫操作進行研究成為了憶阻器研究的基礎課題。本文圍繞憶阻器的讀寫電路這一課題進行了相關研究，開展了如下工作:
　　第一章為緒論，介紹了本文的研究背景與意義，并概述了國內(nèi)外對憶阻器及其讀寫電路的研究現(xiàn)狀，同時也簡要地介紹了本文的研究內(nèi)容及論文的組織結構。
　　第二章對憶阻器的基本特性進行了分析研究，包括憶阻

2、器的定義以及物理實現(xiàn)、憶阻器的電路學特性、憶阻器的阻變模型和憶阻器的分類方式，主要研究了惠普實驗窒給出的邊界遷移模型，以及憶阻器荷控模型和磁控模型的數(shù)學推導過程。
　　第三章對Zha窗函數(shù)進行了改進，提出了一個新的憶阻器簡單閾值模型。首先，對惠普模型進行了介紹，包括線性模型和窗函數(shù)模型。著重介紹了窗函數(shù)模型，并給出了幾種典型窗函數(shù)的優(yōu)劣比較。其次，介紹了兩種典型的閾值模型—TEAM模型、Yakopcic模型。接著，對Zha窗函數(shù)表

3、達式進行了一些參數(shù)改進，減小了計算復雜度，并在改進的Zha窗函數(shù)基礎上添加了閾值函數(shù)，形成了一個簡單閾值模型，應用在了本文的仿真中。最后，介紹了本文所采用的憶阻器SPICE模型，并給出了相應的代碼實現(xiàn)。
　　第四章提出了一種二值憶阻器讀寫電路。在惠普線性模型的基礎之上，對二值憶阻器的讀寫操作進行了研究。首先，介紹了憶阻器讀寫的三個基本性質(zhì)，并給出了相應的仿真結果。接著，對二值憶阻器的邏輯狀態(tài)進行了定義，并對二值憶阻器讀寫操作所需的

4、時間進行了嚴格的數(shù)學推導，給出了二值憶阻器讀寫操作所需滿足的關于脈沖波形寬度的限制。最后，研究了二值憶阻器的幾種典型的讀寫電路，包括經(jīng)典的二值憶阻器讀寫電路和基于反饋的二值憶阻器讀寫電路，并在簡單閾值模型的基礎之上提出了一種新的二值憶阻器讀寫電路，該電路具有阻值寫入準確、讀取操作簡單等優(yōu)點。仿真結果表明，該電路能夠進行正確的二值憶阻器讀寫操作。
　　第五章對四值憶阻器的讀寫電路進行了設計。通過阻值劃分的方式將二值憶阻器轉(zhuǎn)變?yōu)樗闹祽?/p>

5、阻器，運用4個電壓比較器和74HC148優(yōu)先編碼器搭建了四值憶阻器的讀取電路，并根據(jù)74HC148芯片的輸出電平規(guī)定了四值憶阻器4個區(qū)域各自對應的2比特信息。對此讀取電路選取了4個代表不同比特信息的阻值進行了讀取仿真，仿真結果與設計值一致。最后，基于反饋的思想，設計了一種新的憶阻器阻值寫入電路。該電路不需要通過施加特定寬度的脈沖波形來進行寫入操作，根據(jù)預先設定的電路參數(shù)即可使憶阻器的最終阻值趨于理想值。通過設定不同的電路器件參數(shù)對該寫入