本发明涉及电路设计领域，特别涉及一种忆阻器的等效电路、参数确定方法、系统及装置。
背景技术：
1、忆阻器作为一种具有记忆功能的无源电子器件，在电子工程领域中具有重要应用前景。但其制造成本高、制造条件严格的特性限制了其在工程应用中大规模使用的可能性。因此，研究和分析忆阻器的电学特性及潜在应用价值，通常是通过等效电路来模拟实现忆阻器的功能。
2、目前忆阻器的等效电路通常相对于零电位进行设计，限制了其应用中的灵活性，尤其是在需要浮动地（即非接地）二端口的情况下，这一局限性尤为突出。
3、因此，迫切需要新型的忆阻器等效电路设计，以更好地满足不同应用需求的要求。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种忆阻器的等效电路、参数确定方法、系统及装置，使得电流支路在不依赖于接地的情况下可以正常工作，实现了非接地二端口的要求，增加了忆阻器等效电路的灵活性，使其可以在更广泛的工程应用中使用。
2、一方面，本技术提供了一种忆阻器的等效电路，包括：
3、若干个电流支路，每个所述电流支路的两端分别与输入电源的正极和负极连接；
4、调整电路，分别与所述输入电源的正极和/或负极、以及至少一个所述电流支路连接；
5、所述调整电路，用于根据所述输入电源的正极电压和/或负极电压对至少一个所述电流支路的电流进行调整，使电流和值与电压差值的对应关系满足磁滞回线，所述磁滞回线的旁瓣面积与所述忆阻器的驱动信号的频率呈负相关，所述频率为无穷大时，所述电流和值与所述电压差值为一一对应关系；
6、所述电流和值为所有所述电流支路上的电流的和值，所述电压差值为所述正极电压和所述负极电压的差值。
7、其中，所述电流支路的个数为2，且第一个电流支路包括第一电阻，所述第一电阻的两端分别与所述输入电源的正极和负极连接，所述调整电路分别与所述输入电源的正极和/或负极、以及第二个电流支路连接；
8、所述调整电路，具体用于根据所述输入电源的正极电压和/或所述负极电压对所述第二个电流支路上的第二电流进行调整，使所述电流和值与所述电压差值的对应关系满足所述磁滞回线，所述磁滞回线的旁瓣面积与所述忆阻器的驱动信号的频率呈负相关，所述频率为无穷大时，所述电流和值与电压差值为一一对应关系。
9、其中，所述第二个电流支路包括：
10、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一运算放大器；
11、所述第二电阻的第一端分别与所述输入电源的正极、所述第一运算放大器的输入正端连接，所述第二电阻的第二端分别与所述第三电阻的第二端及所述第一运算放大器的输出端连接，所述第三电阻的第一端分别与所述第四电阻的第二端及所述第一运算放大器的输入负端连接，所述第四电阻的第一端与所述调整电路的输出端连接；
12、所述调整电路，具体用于根据所述输入电源的正极电压和/或所述负极电压对所述第四电阻的第一端的电压进行调整，以对所述第二电阻上的所述第二电流进行调整，使所述第一电阻上的第一电流和所述第二电阻上的第二电流的电流和值与所述电压差值的对应关系满足所述磁滞回线。
13、其中，所述调整电路包括：
14、第一电压输出电路，输入端分别与所述输入电源的正极和负极连接，用于根据所述正极电压和所述负极电压输出第一电压；
15、第二电压输出电路，输入端与所述输入电源的负极连接，用于根据所述负极电压输出第二电压；
16、整合电路，与所述第一电压输出电路的输出端和所述第二电压输出电路的输出端连接，用于整合所述第一电压和所述第二电压，得到目标电压，所述目标电压为所述第四电阻的第一端的电压。
17、其中，第二电压输出电路包括：
18、第二运算放大器、第五电阻、第六电阻；
19、所述第五电阻的第一端与所述输入电源的负极连接，所述第五电阻的第二端分别与所述第二运算放大器的输入负端和所述第六电阻的第一端连接，所述第六电阻的第二端分别与所述整合电路和所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输入正端接地。
20、其中，所述整合电路包括第一乘法器、第一减法器；
21、所述第一乘法器的输入端与所述第一电压输出电路的输出端连接，所述第一乘法器的输出端与所述第一减法器的输入正端连接，所述第一减法器的输入负端与所述第二电压输出电路的输出端连接，所述第一减法器的输出端与所述第四电阻的第一端连接。
22、其中，所述第一减法器包括：
23、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第三运算放大器；
24、所述第七电阻的第一端与所述第一乘法器的输出端连接，所述第七电阻的第二端分别与所述第八电阻的第一端和所述第三运算放大器的输入正端连接，所述第八电阻的第二端接地，所述第三运算放大器的输入负端分别与所述第九电阻的第一端和所述第十电阻的第一端连接，所述第九电阻的第二端与所述第二电压输出电路的输出端连接，所述第十电阻的第二端分别与所述第三运算放大器的输出端和所述第四电阻的第一端连接。
25、其中，所述第一电压输出电路中至少包括对数调节电路；
26、所述对数调节电路，用于根据自身输入端的电压进行对数运算，得到对数运算输出电压。
27、其中，所述对数调节电路包括：
28、第二乘法器、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第四运算放大器；
29、所述第二乘法器的第一输入端作为所述对数调节电路的输入端，所述第二乘法器的输出端与所述第十二电阻的第一端连接，所述第十二电阻的第二端分别与所述第十一电阻的第二端和所述第四运算放大器的输入正端连接，所述第十一电阻的第一端与直流电压源连接，所述第四运算放大器的输入负端通过所述第十三电阻接地，所述第四运算放大器的输出端分别与所述整合电路和所述第二乘法器的第二输入端连接。
30、其中，所述第一电压输出电路中还包括第二减法器、积分器、反向加法器；
31、所述第二减法器的两个输入端分别与所述输入电源的正极和负极连接，所述第二减法器的输出端与所述积分器的输入端连接，所述积分器的输出端与所述反向加法器的输入端连接，所述反向加法器的输出端与所述对数调节电路的输入端连接，所述对数调节电路的输出端作为所述第一电压输出电路的输出端。
32、其中，所述反向加法器包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第五运算放大器；
33、所述第十四电阻的第一端与所述积分器的输出端连接，所述第十四电阻的第二端分别与所述第十五电阻的第二端、所述第十七电阻的第一端和所述第五运算放大器的输入正端连接，所述第十五电阻的第一端与直流电压源连接，所述第五运算放大器的输入负端通过所述第十六电阻接地，所述第五运算放大器的输出端与所述第十七电阻的第二端连接、并作为所述反向加法器的输出端。
34、其中，所述第一电压输出电路还包括电压跟随器；
35、所述电压跟随器的输入正端与所述输入电源的正极连接，所述电压跟随器的输入负端分别与所述电压跟随器的输出端和所述第二减法器的第一输入端连接，所述第二减法器的第二输入端与所述输入电源的负极连接。
36、另一方面，本技术还提供了一种等效电路的参数确定方法，应用于如上述所述的忆阻器的等效电路，所述等效电路的参数确定方法包括：
37、根据等效电路的结构确定电流和值和电压差值的表达式；所述电流和值为所有电流支路上通过的电流之和，所述电压差值为输入正极电压和输入负极电压之差；
38、根据所述表达式确定等效电路中的各个电子元件的参数，使所述电流和值和所述电压差值的对应关系满足磁滞回线，所述磁滞回线的旁瓣面积与所述忆阻器的驱动信号的频率呈负相关，所述频率为无穷大时，所述电流和值与所述电压差值为一一对应关系。
39、其中，根据所述表达式确定等效电路中的各个电子元件的参数之前，还包括：
40、为所述等效电路中的各个所述电子元件设置初始参数；
41、根据所述初始参数对所述等效电路进行仿真，得到伏安特性曲线，所述伏安特性曲线表征所述电流和值和所述电压差值的对应关系；
42、根据所述伏安特性曲线确定是否对所述初始参数进行调整；
43、若是，则根据所述伏安特性曲线将所述初始参数调整为目标参数；
44、若否，则将所述初始参数确定为所述目标参数。
45、其中，根据所述伏安特性曲线确定是否对所述初始参数进行调整，包括：
46、判断根据所述初始参数对所述等效电路进行仿真得到的伏安特性曲线是否为磁滞回线；
47、若根据所述初始参数对所述等效电路进行仿真得到的伏安特性曲线不是所述磁滞回线，则多次调整所述初始参数，并根据每次调整后的参数对所述等效电路进行仿真，得到调整后的伏安特性曲线；
48、根据所述表达式确定等效电路中的各个电子元件的参数，包括：
49、判断多个调整后的伏安特性曲线中是否存在磁滞回线；
50、若多个调整后的伏安特性曲线中存在磁滞回线，则根据所述磁滞回线对应的参数确定各个电子元件的最佳参数。
51、其中，根据等效电路的结构确定电流和值和电压差值的表达式之前，还包括：
52、获取忆阻器的磁通电荷特性表达式；
53、根据所述磁通电荷特性表达式确定所述忆阻器的电流和电压的对应关系；
54、根据所述忆阻器的电流和电压的对应关系设置所述等效电路，使所述等效电路中的电流和值与所述电压差值的对应关系与所述忆阻器的电流和电压的对应关系相同。
55、另一方面，本技术提供了一种等效电路的参数确定系统，应用于如上述所述的忆阻器的等效电路，所述等效电路的参数确定系统包括：
56、表达式确定单元，用于根据等效电路的结构确定电流和值和电压差值的表达式；所述电流和值为所有电流支路上通过的电流之和，所述电压差值为输入正极电压和输入负极电压之差；
57、参数确定单元，用于根据所述表达式确定等效电路中的各个电子元件的参数，使所述电流和值和所述电压差值的对应关系满足磁滞回线，所述磁滞回线的旁瓣面积与所述忆阻器的驱动信号的频率呈负相关，所述频率为无穷大时，所述电流和值与所述电压差值为一一对应关系。
58、另一方面，本技术提供了一种等效电路的参数确定装置，包括：
59、存储器，用于存储计算机程序；
60、处理器，用于在执行计算机程序时，实现如上述所述的等效电路的参数确定方法的步骤。
61、另一方面，本技术提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述所述的等效电路的参数确定方法的步骤。
62、另一方面，本技术提供了一种非易失性存储介质，所述非易失性存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的等效电路的参数确定方法的步骤。
63、本发明提供了一种忆阻器的等效电路、参数确定方法、系统及装置，涉及电路设计领域，用于解决目前忆阻器的等效电路通常相对于零电位设计的局限性。该等效电路包括若干个电流支路和调整电路，每个电流支路的两端分别与输入电源的正极和负极连接，调整电路则根据输入电源的正负极电压调整电流支路的电流，以确保电流和值与电压差值的对应关系满足忆阻器的磁滞回线的特性。这种设计使得电流支路在不依赖于接地的情况下可以正常工作，实现了非接地二端口的要求，增加了忆阻器等效电路的灵活性，使其可以在更广泛的工程应用中使用。
1.一种忆阻器的等效电路，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述电流支路的个数为2，且第一个电流支路包括第一电阻，所述第一电阻的两端分别与所述输入电源的正极和负极连接，所述调整电路分别与所述输入电源的正极和/或负极、以及第二个电流支路连接；
3.如权利要求2所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述第二个电流支路包括：
4.如权利要求3所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述调整电路包括：
5.如权利要求4所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，第二电压输出电路包括：
6.如权利要求4所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述整合电路包括第一乘法器、第一减法器；
7.如权利要求6所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述第一减法器包括：
8.如权利要求4-7任一项所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述第一电压输出电路中至少包括对数调节电路；
9.如权利要求8所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述对数调节电路包括：
10.如权利要求8所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述第一电压输出电路中还包括第二减法器、积分器、反向加法器；
11.如权利要求10所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述反向加法器包括第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻和第五运算放大器；
12.如权利要求10所述的忆阻器的等效电路，其特征在于，所述第一电压输出电路还包括电压跟随器；
13.一种等效电路的参数确定方法，其特征在于，应用于如权利要求1-12任一项所述的忆阻器的等效电路，所述等效电路的参数确定方法包括：
14.如权利要求13所述的等效电路的参数确定方法，其特征在于，根据所述表达式确定等效电路中的各个电子元件的参数之前，还包括：
15.如权利要求14所述的等效电路的参数确定方法，其特征在于，根据所述伏安特性曲线确定是否对所述初始参数进行调整，包括：
16.如权利要求13所述的等效电路的参数确定方法，其特征在于，根据等效电路的结构确定电流和值和电压差值的表达式之前，还包括：
17.一种等效电路的参数确定系统，其特征在于，应用于如权利要求1-12任一项所述的忆阻器的等效电路，所述等效电路的参数确定系统包括：
18.一种等效电路的参数确定装置，其特征在于，包括：
19.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求13-16任一项所述的等效电路的参数确定方法的步骤。
20.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求13-16任一项所述的等效电路的参数确定方法的步骤。
