专利摘要

本实用新型提供了一种模拟白突触驱动的HR神经元模型的电路，包括芯片U60A，所述芯片U60A的同相端与电阻Rx132串联后接入地线，所述芯片U60A的输出端串联电阻Rx126后接入芯片U60D的反相端，所述芯片U60D的同相端与电阻Rx135串联后接入地线，所述芯片U60D的反相端与电阻Rx126之间还连接电阻Rx125，芯片U60A的反相端与电阻Rz40串联后接入芯片U60B的输出端，所述芯片U60A的反相端与芯片U60A的输出端还并联一电容CZ9，芯片U60B反相端与芯片U60B的输出端相连接，芯片U60B的同相端与电阻Rz35串联后接入芯片U60C的输出端，芯片U60B的同相端电阻Rz36串联后接入地线，所述芯片U60C的同相端与电阻RZ44串联后接入地线。通过该电路可以模拟神经元的活动。

权利要求

1.一种模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，其特征在于，包括芯片U60A，所述芯片U60A的同相端与电阻Rx132串联后接入地线，所述芯片U60A的输出端串联电阻Rx126后接入芯片U60D的反相端，所述所述芯片U60D的同相端与电阻Rx135串联后接入地线，所述芯片U60D的的反相端与电阻Rx126之间还连接电阻Rx125，芯片U60A的反相端与电阻Rz40串联后接入芯片U60B的输出端，所述芯片U60A的反相端与芯片U60A的输出端还并联一电容CZ9，芯片U60B反相端与芯片U60B的输出端相连接，芯片U60B的同相端与电阻Rz35串联后接入芯片U60C的输出端，芯片U60B的同相端电阻Rz36串联后接入地线，所述芯片U60C的同相端与电阻RZ44串联后接入地线，芯片U60C反相端分别与电阻Rz37、电阻Rz38、电阻Rz39连接，所述电阻Rz38与V1p6节点连接，所述电阻RZ37与芯片U60D的输出端连接，所述电阻Rz39的一端与电阻RZ34连接后接入芯片U60C的输出端，所述芯片U61A的反相端分别与电阻Rx137、电阻Rx116、电阻Rx140、电阻Rx192、电阻Rx123、电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138连接，所述芯片U61A的同相端与电阻Rx136连接后接入地线，所述芯片U61A的输出端与电阻RX124连接后接入芯片U61A的反相端，所述芯片U61A的输出端与电阻Rx115连接后接入芯片U61B的反相端，所述电容Cx1分别与芯片U61B的反相端和输出端连接，所述芯片U61B的同相端与电阻Rx134连接后接入地线，所述电阻Rz47与芯片U61C的同相端连接，所述芯片U61C的反相端与电阻RZ41连接后接入电阻RZ39与芯片U58的第一针脚连接；

所述电阻Rx123与所述芯片U59上的第七针脚连接，所述芯片U59的第七针脚还串联电阻Rx119和电阻Rx120后接入地线，所述电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138并联后接入芯片U59的第四针脚上，所述电阻Rx121分别与芯片U62A的输出端、电容CY5、电阻RY31连接，所述电容CY5和电阻Ry31并联后接入电阻RY30，所述电阻RY30与nC节点连接，所述芯片U62A同相端与电阻RY39连接后接入地线，所述芯片U62A的反相端与所述电阻RY27一端连接，所述电阻RY27与所述芯片U62B输出端连接，所述芯片U62B的反相端与所述电阻RY28连接后接入地线，所述芯片U62B与所述电阻RY27之间还连接电阻RY29一端，所述电阻RY29的另一端连接在芯片U62B的反相端和电阻RY28的之间；

所述芯片U59的第四针脚连接与电阻RZ42电阻连接后接入芯片U61D的反相端，所述芯片U61D的同相端与电阻RZ43连接，所述电阻RZ43与芯片U58的第七针脚连接，所述电阻Rz43与芯片U58的第七针脚之间连接电阻Rx117，所述电阻Rx117与电阻Rx118连接后接入地线。

2.根据权利要求1所述的模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，其特征在于，所述电路中的nC和V1p6节点表示直流电位由恒压源驱动。

3.根据权利要求1所述的模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，所述神经元的自突触效应I_aut＝g_aut[x(t-τ)-x(t)]，其中，X膜电位输出分别与电阻Rx151和延迟单元T1连接，延迟单元T1与电阻Rx163连接后接入芯片U65C的反相端所述芯片U65C的同相端与电阻Rx145连接后接入地线，所述电阻Rx163与芯片U65C的反相端之间还连接电阻Rx162后接入芯片U65C的输出端所述芯片U65C的输出端与电阻Rx149连接后接入芯片U65D的反相端，所述芯片U65D的同相端与电阻Rx150连接后接入地线，所述电阻Rx151与芯片U65D反相端连接后接入电阻R13，所述电阻R13连接芯片U65D的输出端，所述芯片U65D的输出端得到刺激电流Iaut。

4.根据权利要求3所述的模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，其特征在于，所述延迟单元T1是由全通滤波器构成。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路。

背景技术

神经元模型是研究神经科学的基础。自20世纪50年代英国生物学家Hodgkin与Huxley提出了有关生物神经元活动规律的离子说，科学家已经提出了不同的神经元模型。

1952年，Hindmash和Rose提出了用微分方程描述神经元的二维Hindmash-Rose神经元模型(简称HR神经元模型)。该模型能解释如去极化电流引发的簇放电，动物神经元重复峰值和不规则行为等更复杂的生物学现象，所以可以更加准确的描述软体动物神经元不规则行为。

HR神经元模型描述如下：

dxdt=y-ax3+bx2-z+I]]>

dydt=c-dx2-y]]>

dzdt=r(s(x-χ)-z)]]>

在该模型中x是神经元的膜电位，y是与神经元细胞内向电流相关的恢复变量，z是缓慢变化的调节电流。a，b，c，d，s以及χ都是常数，r为一个重要的模型控制参数，I表示外界激励。

2011年Tomas等人以HR神经元模型为基础设计了一种输出Spiking和Bursting信号的电路，而且该电路也表现出了混沌特性。Tomas的电路采用了4个乘法器，所以电路功耗较大、成本较高；而且Tomas的电路没有考虑外界刺激电流和自突触效应对神经元的影响。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷和问题，本实用新型目的是提供了一种可以通过电路模拟神经元活动的用于模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，包括芯片U60A，所述芯片U60A的同相端与电阻Rx132串联后接入地线，所述芯片U60A的输出端串联电阻Rx126后接入芯片U60D的反相端，所述所述芯片U60D的同相端与电阻Rx135串联后接入地线，所述芯片U60D的的反相端与电阻Rx126之间还连接电阻Rx125，芯片U60A的反相端与电阻Rz40串联后接入芯片U60B的输出端，所述芯片U60A的反相端与芯片U60A的输出端还并联一电容CZ9，芯片U60B反相端与芯片U60B的输出端相连接，芯片U60B的同相端与电阻Rz35串联后接入芯片U60C的输出端，芯片U60B的同相端电阻Rz36串联后接入地线，所述芯片U60C的同相端与电阻RZ44串联后接入地线，芯片U60C反相端分别与电阻Rz37、电阻Rz38、电阻Rz39连接，所述电阻Rz38与V1p6节点连接，所述电阻RZ37与芯片U60D的输出端连接，所述电阻Rz39的一端与电阻RZ34连接后接入芯片U60C的输出端，所述芯片U61A的反相端分别与电阻Rx137、电阻Rx116、电阻Rx140、电阻Rx192、电阻Rx123、电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138连接，所述芯片U61A的同相端与电阻Rx136连接后接入地线，所述芯片U61A的输出端与电阻RX124连接后接入芯片U61A的反相端，所述芯片U61A的输出端与电阻Rx115连接后接入芯片U61B的反相端，所述电容Cx1分别与芯片U61B的反相端和输出端连接，所述芯片U61B的同相端与电阻Rx134连接后接入地线，所述电阻Rz47与芯片U61C的同相端连接，所述芯片U61C的反相端与电阻RZ41连接后接入电阻RZ39与芯片U58的第一针脚连接；

所述电阻Rx123与所述芯片U59上的第七针脚连接，所述芯片U59的第七针脚还串联电阻Rx119和电阻Rx120后接入地线，所述电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138并联后接入芯片U59的第四针脚上，所述电阻Rx121分别与芯片U62A的输出端、电容CY5、电阻RY31连接，所述电容CY5和电阻Ry31并联后接入电阻RY30，所述电阻RY30与nC节点连接，所述芯片U62A同相端与电阻RY39连接后接入地线，所述芯片U62A的反相端与所述电阻RY27一端连接，所述电阻RY27与所述芯片U62B输出端连接，所述芯片U62B的反相端与所述电阻RY28连接后接入地线，所述芯片U62B与所述电阻RY27之间还连接电阻RY29一端，所述电阻RY29的另一端连接在芯片U62B的反相端和电阻RY28的之间；

所述芯片U59的第四针脚连接与电阻RZ42电阻连接后接入芯片U61D的反相端，所述芯片U61D的同相端与电阻RZ43连接，所述电阻RZ43与芯片U58的第七针脚连接，所述电阻Rz43与芯片U58的第七针脚之间连接电阻Rx117，所述电阻Rx117与电阻Rx118连接后接入地线。

进一步，所述电路中的nC和V1p6节点表示直流电位由恒压源驱动。

进一步，所述神经元的自突触效应I_aut＝g_aut[x(t-τ)-x(t)]，其中，X膜电位输出分别与电阻Rx151和延迟单元T1连接，延迟单元T1与电阻Rx163连接后接入芯片U65C的反相端，所述芯片U65C的同相端与电阻Rx145连接后接入地线，所述电阻Rx163与芯片U65C的反相端之间还连接电阻Rx162后接入芯片U65C的输出端，所述芯片U65C的输出端与电阻Rx149连接后接入芯片U65D的反相端，所述芯片U65D的同相端与电阻Rx150连接后接入地线，所述电阻Rx151与芯片U65D反相端连接后接入电阻R13，所述电阻R13连接芯片U65D的输出端，所述芯片U65D的输出端得到刺激电流Iaut。

进一步，所述延迟单元T1是由全通滤波器构成。

本实用新型的有益效果是，通过本实用新型的电路可以模拟神经元的活动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的用于模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路图。

图2是本实用新型的用于模拟自突触驱动的HR神经元模型的自突触效应的第一实施例电路图。

图3是本实用新型的用于模拟自突触驱动的HR神经元模型的自突触效应的第二实施例电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型公开的一种模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路，包括芯片U60A，所述芯片U60A的同相端与电阻Rx132串联后接入地线，所述芯片U60A的输出端串联电阻Rx126后接入芯片U60D的反相端，所述所述芯片U60D的同相端与电阻Rx135串联后接入地线，所述芯片U60D的的反相端与电阻Rx126之间还连接电阻Rx125，芯片U60A的反相端与电阻Rz40串联后接入芯片U60B的输出端，所述芯片U60A的反相端与芯片U60A的输出端还并联一电容CZ9，芯片U60B反相端与芯片U60B的输出端相连接，芯片U60B的同相端与电阻Rz35串联后接入芯片U60C的输出端，芯片U60B的同相端电阻Rz36串联后接入地线，所述芯片U60C的同相端与电阻RZ44串联后接入地线，芯片U60C反相端分别与电阻Rz37、电阻Rz38、电阻Rz39连接，所述电阻Rz38与V1p6节点连接，所述电阻RZ37与芯片U60D的输出端连接，所述电阻Rz39的一端与电阻RZ34连接后接入芯片U60C的输出端，所述芯片U61A的反相端分别与电阻Rx137、电阻Rx116、电阻Rx140、电阻Rx192、电阻Rx123、电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138连接，所述芯片U61A的同相端与电阻Rx136连接后接入地线，所述芯片U61A的输出端与电阻RX124连接后接入芯片U61A的反相端，所述芯片U61A的输出端与电阻Rx115连接后接入芯片U61B的反相端，所述电容Cx1分别与芯片U61B的反相端和输出端连接，所述芯片U61B的同相端与电阻Rx134连接后接入地线，所述电阻Rz47与芯片U61C的同相端连接，所述芯片U61C的反相端与电阻RZ41连接后接入电阻RZ39与芯片U58的第一针脚连接；

所述电阻Rx123与所述芯片U59上的第七针脚连接，所述芯片U59的第七针脚还串联电阻Rx119和电阻Rx120后接入地线，所述电阻Rx139、电阻Rx122和电阻Rx138并联后接入芯片U59的第四针脚上，所述电阻Rx121分别与芯片U62A的输出端、电容CY5、电阻RY31连接，所述电容CY5和电阻Ry31并联后接入电阻RY30，所述电阻RY30与nC节点连接，所述芯片U62A同相端与电阻RY39连接后接入地线，所述芯片U62A的反相端与所述电阻RY27一端连接，所述电阻RY27与所述芯片U62B输出端连接，所述芯片U62B的反相端与所述电阻RY28连接后接入地线，所述芯片U62B与所述电阻RY27之间还连接电阻RY29一端，所述电阻RY29的另一端连接在芯片U62B的反相端和电阻RY28的之间；

所述芯片U59的第四针脚连接与电阻RZ42电阻连接后接入芯片U61D的反相端，所述芯片U61D的同相端与电阻RZ43连接，所述电阻RZ43与芯片U58的第七针脚连接，所述电阻Rz43与芯片U58的第七针脚之间连接电阻Rx117，所述电阻Rx117与电阻Rx118连接后接入地线。电路的输入时In0，In1，如有需要可加入更多的输入信号Ini。这些输入可以表示外界刺激电流，自突触的输入，以及相邻神经元的耦合等，电路的输出是X，表示神经元膜电位的响应。

优选的技术方案，所述电路中的nC和V1p6节点表示直流电位由恒压源驱动。

如图2所示，优选的技术方案，所述神经元的自突触效应I_aut＝g_aut[x(t-τ)-x(t)]，其中，X膜电位输出分别与电阻Rx151和延迟单元T1连接，延迟单元T1与电阻Rx163连接后接入芯片U65C的反相端，所述芯片U65C的同相端与电阻Rx145连接后接入地线，所述电阻Rx163与芯片U65C的反相端之间还连接电阻Rx162后接入芯片U65C的输出端，所述芯片U65C的输出端与电阻Rx149连接后接入芯片U65D的反相端，所述芯片U65D的同相端与电阻Rx150连接后接入地线，所述电阻Rx151与芯片U65D反相端连接后接入电阻R13，所述电阻R13连接芯片U65D的输出端，所述芯片U65D的输出端得到刺激电流Iaut。

优选的技术方案，所述延迟单元T1是由全通滤波器构成。

如图3所示，所述神经元的自突触效应I_aut＝g_aut[x(t-τ)-x(t)]，其中，X膜电位输出分别与电阻Rx163和延迟单元T1连接，所述延迟单元T1与电阻Rx149连接后接入芯片U65D的反相端，所述电阻Rx163与芯片U65C的反相端连接，所述芯片U65C同相端与电阻Rx145串联后接入地线，所述电阻Rx163与芯片U65C的反相端直接还串联电阻Rx162和电阻Rx151与电阻Rx149连接，所述芯片U65C的输出端接入电阻Rx162和电阻Rx151的之间，所述芯片U65D的同相端与电阻Rx150串联后接入地线，所述芯片U65D的反相端与电阻Rx149之间还连接电阻R13后接入芯片U65D的输出端，所述芯片U65D的输出端得到刺激电流Iaut。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

一种模拟自突触驱动的HR神经元模型的电路专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。