英文文献翻译

1、学校代码： 10128学 号： 201120906037 本科毕业论文外文文献翻译英文题目：On Design of Memristive Amplifier Circuits学生姓名：张帅学 院：理学院系 别：物理系专 业：电子信息科学与技术班 级：电科11-2指导教师：张晓燕 副教授二 一 五 年 四 月关于忆阻放大器的设计摘 要对于混合电路而言，放大电路是主要的不可缺少的一部分，它可以用于推动运算电路的发展。他们的实现和应用被再次有效控制所挑战，技术指标和规模的减小的再次有效控制可以管理金属氧化物半导体场效应晶体管的操作系统。运算放大器的制作变得更有挑战性，因为它要保证多级元件的应用，这

2、些电路减少了运行的时间，并且在很多基本技能指标上都占有优势。在这篇文章中，大家提议了一个基于量子化的电导设备和金属氧化物半导体场效应管设备的结合的可重配的放大电路装置。目前的电路形式决定了基于放大电路的基本配置，并且在能量损耗，片上区域和总谐波失真上，有希望展现完美的结果。关键词：电阻式开关 忆阻设备 量子化电导 共源放大器 共漏放大器 微分放大器1 前言对于电路与系统，模拟放大器的运算能力使一个有挑战性的，新兴的有趣主题。传统上讲，放大器的首要任务是放大声音或者电流也可以连接电路中的阻抗。为了提高模拟放大信号的能力，以及对传感信号的处理对神经形态网络是挑剔的。神经网络信号被随机的分配在中子各

3、层，中子各层在内部是相连的，所以具有传输和交换信号，输入和输出信号的功能。通过学会衡量网络之间的连通性来处理信号的网络能力要求信号失真要足够小。中子各层数量的增加使放大电路和信号调节的集成以及多级处理电路的设计成为必须。既然由于网络的不同层经常要求放大电路的不同。放大电路的设计需要对应其需要的那一层。当模拟中子网被要求按大小设计并运行需要的数据，这个问题变得更加具有挑战性了。为了确保信号调制的精确性和运行速度，就要有额外的负担了。模拟电路的可重构性涉及的开环增益和阻抗设计提供了额外的灵活性来改善多层网络的可靠性操作。类似于神经形态的计算，另一个至关重要的例子是记忆信号处理和不同带宽的传感需求。

4、由于目标是确保在设计上处理微小变化的良好表现，那个表演基准驱使着设计者提出重要的不同电路拓扑结构来实现增益、带宽、最大允许噪声和最小驱动功率的参数目标。这篇文章的目的是，改变可编程放大的想法，也就是由电路拓扑中非常小的调节来确保可以获得根据不同网络层来产生的结构和功能的放大。为了实现这个目标，我们用最简单的放大器配置，充分利用记忆设备来安装放大参数。那个低区域的要求和记忆设备低漏点电流的变化随着量子化电导的变化而变化，这个电导的记忆状态可以显示电路的运行。2 量子化放大电路的结构由于提高了再命令效率和功率的各项参数，现在的芯片制造技术是接近他们的底线要求的，电阻式开关设备如忆阻器，提供了一个有

5、前途的可选择的大规模的高密度的可编程的电路记忆网器件。阻抗式开关使量子化电导成为可能。通过可反转的形式的纳米材料导电灯丝的分解来驱动电子的移动。量子理论开始主导并且中子转移被量子化基本的电导量子化。（e是电子跃迁需要的能量，h是普朗克常数）。因此，在引领阻抗式开关现象中，一个额外的电场随着先前电阻的设备状态的改变而倍增决定了新电阻的状态。忆阻器的物理模型如图1所示包含一个两层的10nm大小的夹在铂片之中。其中的一个氧化物的空白处，其作用类似于半导体。而另一个落在了五掺杂区，有绝缘的功能。基于上文所描述的量子化电导，掺杂区的宽度的调节取决于通过忆阻器的电阻的数量。对于给定方向的电流，两个方向的边

6、界向同样的方向移动。忆阻器的总阻抗M是掺杂区和非掺杂区的阻抗和： (1)其中 (2)是掺杂区的参考宽度，参考的是总宽度D。2.1共源放大器图2显示的共源放大器使用记忆电阻器M1和M2形成跨过记忆的潜力分频器电路来使晶体管T产生偏置，MD控制放大器的增益,也影响到了放大器的输出阻抗。给出了放大器的开环电压增益为: （3）其中ro是内部输出电阻，gm是MOSFET的跨导。显然,改变MD的值可以控制使放大器的开环增益。共源放大器的的输入阻抗被定义为M1和M2的并联，并且，用公式表示为：（4）图2 共源放大电路的电路图图1 忆阻器电路的输出阻抗可表示为（5）2.2 共漏放大器共漏放大器的电路如图3所示

7、，其中两个忆阻器M1和M2的作用和共源放大器的作用是一样的Ms是可调忆阻器，我们用它来控制放大器的增益。对于输出阻抗无限大的放大器，他的放大倍数为 （6）其中是MOSFET的跨导的倒数。公式（6）显示了共漏放大器的放大倍数可以随着Ms的变化而变化，因而可以被调节，电路的输出阻抗可表示为 （7）2.3 差分放大器图4展现了带有变量跨过记忆元素Mss的微分放大电路。晶体管T1、T2、以及T3、T4是平行的。图3 共漏放大器电路图图4 差分放大电路图差动放大电路的共模放大倍数ACM为： （9）其中，Vout是单级输出的参数，Vin，CM是共模输入的微小变化，可以进一步表示为： （10）其中,，分别代

8、表了晶体管的跨导和输出阻抗是晶体管的跨导。3 实验数据量子化电导设备在其不同的工作状态提供不同的电阻值，我们充分利用这个特点来调节放大器的放大倍数。忆阻器等设备可随不同的逻辑状态编写不同的程序这一能力，使得集成的开环放大器的放大倍数调节成为现实，量子化的电导设备提供的阻抗有1.72k, 1.99 k, 2.15 k, 3.23k, 6.45 k和 8.60 k.。模拟了使用BSIM模型和记忆电阻SPICE模型模拟量子化电导设备。IBM过程技术的参数大小不同的技术被用于BSIM模型来模拟现实的实现。图5（a）展示了对于0.18u晶体管技术的的忆阻设备离散切换的水平，共源放大电路的频率响应。忆阻器

9、能够改变阻抗的能力使它可以控制放大器的增益。图5（b）展示了不同规模晶体管技术在 的频率响应，即使在技术规模上有较大的变化，放大器也能报证在应用带宽上不发生变化。 图5（a）共源放大器的电压放大倍数随着的变化而变化的曲线图5（b）共源放大器的电压放大倍数在时，随着技规模的变化而变化的曲线。图6（a）展示了对于0.18u晶体管技术的的忆阻设备离散切换的水平，共漏放大电路的频率响应。忆阻器能够改变阻抗的能力使它可以控制放大器的增益。图6（b）展示了不同规模晶体管技术在的频率响应，即使在技术规模上有较大的变化，放大器也能报证在应用带宽上不发生变化。图6 （a）共漏放大器的电压放大倍数随着MD的变化而

10、变化的曲线图6（b）共源放大器的电压放大倍数在时，随着技规模的变化而变化的曲线图7(a)展示了对于0.18u晶体管技术的的忆阻设备离散切换的水平，共源放大电路的频率响应。忆阻器能够改变阻抗的能力使它可以控制放大器的增益。图7（b）展示了不同规模晶体管技术在的频率响应，即使在技术规模上有较大的变化，放大器也能报证在应用带宽上不发生变化。图7 （a）差分放大器的电压放大倍数随着MD的变化而变化的曲线图7（b）差分放大器的电压放大倍数在时，随着技规模的变化而变化的曲线。图8显示了输出阻抗的随这忆阻器的变化而变化。涉及区域的电路表演要求电路实现，能量损耗和总谐波失真，对于这三种放大电路的不同数据如表格1 所示，共源放大器，共漏放大器和差分放大器的区域计算考虑到了电路中的每一个晶体管和忆阻器。这些值比应用半导体的阻抗以及金属氧化物半导体绝缘栅虚阻抗要低。除此之外，不需要增加电路复杂性的简单计算是一种可实现的并且简单实用的主流电路设计。 图8 结 论在这篇文章里，我们展示了基本的集成放大电路可利用忆阻器如量子化电导设备和金属氧化物绝缘栅型晶体管