忆阻霍奇金-赫胥黎电路

可硬件实现的神经形态电路

用两个局部有源忆阻器取代传统HH电路中的时变电阻，使离子通道电生理特性可直接在模拟电路中实现。

于全 · Yiteng, Wang · 武花干 · Mo, Chen · 陈蓓

Chaos, Solitons and Fractals 2024

参数信息

共存放电模式

period-6 with chaos, period-3 with chaos, period-3 with period-8

技术优势

直接硬件实现

用局部有源忆阻器取代混合指数形式的时变电阻，无需近似或数字辅助，模拟电路即可原生复现离子通道动力学。

频率可调

只需改变外部直流电流，就能连续调节周期尖峰的放电频率，为神经形态计算提供可编程的神经元单元。

多模式共存

同一电路在不同忆阻初始状态下，可稳定呈现周期-6与混沌、周期-3与混沌、周期-3与周期-8等共存模式，复现生物神经元的多样放电。

应用场景

• 神经形态硬件：作为尖峰神经元单元，直接构建神经形态计算系统。
• 脉冲神经网络：提供可调频率与多模式共存的硬件脉冲源，支撑脉冲神经网络算法验证。
• 模拟电路设计：用忆阻器替代不可实现的指数电阻，简化模拟电路实现复杂动力学。
• 神经科学仪器：复现离子通道和外部刺激调控的多种生物放电模式，用于神经科学研究。