忆阻电路设计与分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

忆阻器是一种新诞生的，继电阻、电感及电容之后第四种基础电路原件，为电路设计与电路应用提供了全新的发展空间。同时忆阻具有其他三种基本电路原件的任意组合都无法复制的特性，它是一种有记忆功能的非线性电阻，可以记忆流经它的电荷数量，并可以控制电流或电阻改变其阻值，在断电时还可继续需保持。忆阻的出现将对计算机科学、生物工程学、神经网络、电子工程、通信工程等产生深远的影响。

1971年，美国加州大学伯克利分校的蔡少棠教授给出忆阻的定义为一种表现电荷和磁通关系的非线性无缘两端电气元件.1976年蔡少棠和sungmo kang教授将忆阻的概念一般化，提出了忆阻系统的概念，存在一类物理设备和系统，其特性类似于忆阻，但是不能真实地由忆阻来建模原因是忆阻只是此类设备中的一个特例，因此将这类设备和系统统称为忆阻系统。更进一步指出，很多具有耗散特征的都可以称为忆阻系统。

2008年，惠普实验室制造出了第一个物理实物忆阻器，strukov等人便给出了tio2忆阻器模型，并发表了相应的研究成果。在stanleywilliams团队宣布忆阻器方面取得突破性进展之后，其纳米级结构和具有非易失性的特点，使得这种可能从根本上改变传统电路格局的第四种基本电路元件迅速引起了研究者的关注与研究。虽然忆阻器的广泛应用前景引起了学术界和工业界的高度关注，但限于实验条件和研究时间相对较短，阻器的研究目前还处于初始阶段。限于成本、制作技术等难题，忆阻器还仅存在实验环境中，忆阻器商品化还需要一段发展过程。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究的基本内容

本文的主要研究内容主要为以下四个方面：

（1）从电学四个基本物理量之间关系的完备性出发，介绍忆阻器的基本概念，并分别沿着忆阻特性物理器件制备及忆阻动力学系统研究这两个方面介绍忆阻的发展历程和国内外研究概况。介绍传统模拟滤波器的设计思路，及忆阻器在滤波设计中应用的研究背景和意义。

（2）根据忆阻器的i-v特性曲线，电路基本定律及状态变量分析总结出忆阻器的电路学特性。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] chua l. memristor-the missing circuit element. ieee transactions oncircuit theory, 1971, 18(5): 507-519.

[2] strukov d. b., snider g. s., stewart d. r., et al. the missing memristor found. nature, 2008, 453(7191): 80-83.

[3] pershiny.v., di ventra m. practical approach to programmable analog circuits