一種基于憶阻器的截流型過電流保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及保護(hù)電路領(lǐng)域，特別設(shè)及一種基于憶阻器的截流型過電流保護(hù)電 路。
【背景技術(shù)】
[0002] 憶阻器由華裔科學(xué)家蔡少棠于1971年提出的一種具有記憶功能的電路元件。根 據(jù)電荷、電流、電壓和磁通量之間的關(guān)系，蔡少棠教授推斷在電阻、電容和電感器之外，應(yīng)該 還有第四種電路元件，描述電荷與磁通量之間的關(guān)系，他稱之為憶阻器。憶阻器的顯著電路 特性就是它的電阻會(huì)隨著通過的電流量而改變，而且就算電流停止了，其電阻仍然會(huì)停留 在之前的值，直到接受到反向的電流它才會(huì)被推回去。本設(shè)計(jì)引用了包伯成等人發(fā)表的"荷 控憶阻器等效電路分析模型及其電路特性研究"運(yùn)篇論文里設(shè)計(jì)的荷控憶阻器的模型。
[0003] 截流型保護(hù)電路是對(duì)限流型保護(hù)電路的一種改進(jìn)。相比于限流型保護(hù)電路只能將 調(diào)整管發(fā)射極電流限制在某一數(shù)值，截流型保護(hù)電路能使調(diào)整管發(fā)射極電流較快的減小到 較小的數(shù)值，從而對(duì)調(diào)整管實(shí)現(xiàn)更好的保護(hù)。
[0004] 基于公式
其中K的取值范圍為0~1，傳統(tǒng)的截流型保護(hù) 電路減小的電流值并不大，運(yùn)樣便有可能因?yàn)橐恍└蓴_使得保護(hù)后的電流再次超出其最大 電流值，從而破壞了主電路。
[0005] 另外傳統(tǒng)的截流型保護(hù)電路的響應(yīng)時(shí)間也是相對(duì)于限流型而言，比較快。但是對(duì) 于我提出的基于憶阻器的保護(hù)電路，其響應(yīng)速度并不顯得快。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于憶阻器的截流 型過電流保護(hù)電路。
[0007] 本實(shí)用新型的目的通過W下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] 一種基于憶阻器的截流型過電流保護(hù)電路，用憶阻器替代傳統(tǒng)截流型保護(hù)電路的 接地端分壓電阻，從而更快速的提高保護(hù)電路Ξ極管的基極電壓，其中憶阻器作為一個(gè)二 端元件，一端接到Ξ極管基極上，另一端接地；
[0009] 所述的傳統(tǒng)截流型保護(hù)電路的具體構(gòu)造為：電壓源正端接Ξ極管Q1的集電極，Ξ 極管Q1的發(fā)射極與電阻R2,電阻R15的一端相連；電阻R15的另一端與R1的一端相連； 電阻R1的另一端與Ξ極管Q2的發(fā)射極相連，并接輸出電壓的正極；輸出電壓的負(fù)極接地； 電阻R2的另一端與R3的一端、Ξ極管Q2的基極相連；Ξ極管Q1的基極與Ξ極管Q2的集 電極，電流源的正極相連；電壓源的負(fù)極，電流源的負(fù)極，電阻R3的另一端接地；傳統(tǒng)截流 型保護(hù)電路的接地端分壓電阻為電阻R3 ;
[0010] 所述的電阻R3為傳統(tǒng)截流型保護(hù)電路的接地端分壓電阻。
[0011] 所述的基于憶阻器的截流型過電流保護(hù)電路具體構(gòu)造為：電壓源正端接Ξ極管 Q1的集電極，Ξ極管Q1的發(fā)射極與電阻R2,電阻R15的一端相連；電阻R15的另一端與R1 的一端相連；電阻R1的另一端與Ξ極管Q2的發(fā)射極相連，并接輸出電壓的正極；輸出電壓 的負(fù)極接地；電阻R2的另一端與電阻R5、R4、R8的一端，Ξ極管Q2的基極，運(yùn)算放大器U10 的正極輸入端相連；Ξ極管Q1的基極與Ξ極管Q2的集電極，電流源的正極相連；電壓源的 負(fù)極，電流源的負(fù)極；電阻R4的另一端與電容C1的一端接地；電容C1的另一端與運(yùn)算放 大器U10的負(fù)極輸入端相連；運(yùn)算放大器U10的輸出端與運(yùn)算放大器U12的負(fù)極輸入端，電 阻R7的一端相連；運(yùn)算放大器U12的正極輸入端接地；運(yùn)算放大器U12的輸出端與電阻R7 的另一端，乘法器A2的兩個(gè)輸入端相連；乘法器A2的輸出端與乘法器A3的Y輸入端相連； 電阻R5的另一端與運(yùn)算放大器U11的負(fù)極輸入端，電阻R6的一端相連；運(yùn)算放大器U11的 正極輸入端接地；運(yùn)算放大器U11的輸出端與電阻R6的另一端接乘法器A3的X輸入端；乘 法器A3的輸出端與電阻R10的一端相連；電阻R10的另一端與電阻R11、電阻R12的一端， 運(yùn)算放大器U14的負(fù)極輸入端相連；運(yùn)算放大器U14的正極端接地；運(yùn)算放大器U14的輸出 端與電阻R12的另一端相連；電阻R11的另一端與運(yùn)算放大器U13的輸出端，電阻R9的一 端相連，電阻R9的另一端與電阻R8的另一端，運(yùn)算放大器U13的負(fù)極輸入端相連；運(yùn)算放 大器U13的正極輸入端接地。
[0012] 本實(shí)用新型的憶阻器工作過程為：
[001引本電路憶阻器部分的信號(hào)電流由立個(gè)電路端口進(jìn)入，分別為ii，i2和i 3。i備過 電流傳輸器UlO模塊，得到電荷的函1
經(jīng)過運(yùn)算放大器U12,將電流轉(zhuǎn)換成電 壓，即
，其經(jīng)過乘法器A2得到q(t)的平方，其輸出電壓為
iz經(jīng)過U11運(yùn)放后得到電壓V。= R山與V b相乘，得到
經(jīng) 過U13轉(zhuǎn)換成電壓Vp= Rgis，Vd與V。相加，得到最后的輸出電壓。因?yàn)檫\(yùn)放U11與 U13的輸入電阻相同，所W其輸入電流相同，即i2= i3= i。所W其最終輸出電壓為
運(yùn)便是憶阻器的伏安關(guān)系式。
[0014] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：
[0015] 1、本實(shí)用新型比傳統(tǒng)型，能有更高的閥值，從而降低電路的靈敏度，防止了電路的 誤觸發(fā)。
[0016] 2、本實(shí)用新型相比傳統(tǒng)型，當(dāng)保護(hù)電路被觸發(fā)時(shí)，能降低更多的電流，有效的抑制 了干擾對(duì)電路造成的影響。
[0017] 3、由于憶阻器的阻值能隨流過的電流增大而增大，運(yùn)樣保護(hù)管Q2基極的觸發(fā)電 壓是呈加速度增大，而傳統(tǒng)型保護(hù)管Q2的基極是呈線性增大，所W憶阻器的響應(yīng)時(shí)間會(huì)比 傳統(tǒng)型的保護(hù)電路的響應(yīng)時(shí)間更快。
【附圖說明】
[0018] 圖1為一種基于憶阻器的截流型過電流保護(hù)電路的電路圖；
[0019] 圖2為傳統(tǒng)截流型過電流保護(hù)電路正常運(yùn)行時(shí)的輸出電流波形圖；
[0020] 圖3為傳統(tǒng)截流型過電流保護(hù)電路過流保護(hù)時(shí)的輸出電流波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施 方式不限于此。
[0022] 如圖1，傳統(tǒng)截流型保護(hù)電路的具體構(gòu)造為：電壓源正端接Ξ極管Q1的集電極，Ξ 極管Q1的發(fā)射極與電阻R2,電阻R15的一端相連；電