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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明公开了一种周期性激励下的三维Hindmarsh‑Rose神经元模型电路，包括三个神经元电路以及搭配电路，由9个运算放大器及2个乘法器电路构成，可以为研究周期性激励下的神经元动力学行为提供硬件支持，具有重要的理论研究意义和实际应用价值。

主权项：1.一种周期性激励下的三维Hindmarsh-Rose神经元模型电路，其特征在于，根据基尔霍夫定律和电路元器件的电学特性，电路方程表示如下： 其中，X、Y、Z分别表示三维Hindmarsh-Rose神经元模型电路中的神经元电路X、神经元电路Y、神经元电路Z的输出；R1到R27均表示电阻，ui表示U2处输入的周期性激励，Vcc表示神经元电路Y和神经元电路Z的输入，设置为直流激励9V；C1到C3表示电容； 具体电路描述如下：神经元模型电路的周期性激励ui经由运算放大器U2正相输入端连接的电阻R9与R10构成的分压电路分压后输入到神经元模型电路中，U2为输入隔离器；周期性激励经U2隔离后由输出端经过电阻R8输入到运算放大器U1正相输入端，U1为同相比例运算电路，电阻R4到R8与U1的正相输入端相连；U1的输出与电阻R11串联后即为神经元电路X的输出；电容C1一端与电阻R11相连，另一端接地；电阻R1、R2、R3与U1的反相输入端相连；电阻R2另一端接地；电阻R1另一端接U1的输出；U2的反相输入端和输出端直接连接；神经元电路Y的输入电压为Vcc，由电阻R15、R16所组成的分压电路分压后输入运算放大器U4的正相输入端，经U4输出后经电阻R17、R18组成的分压电路分压后输入到运算放大器U3的正相输入端；U3的输出端与电阻R19串联后即为神经元电路Y的输出；电容C2一端与电阻R19相连，另一端接地；U4的反相输入端和输出端直接连接；电阻R14一端与电阻R7连接，另一端连接U3的正相输入端；电阻R13和R12与U3的反相输入端相连；电阻R12另一端接U3的输出后与R19串联；电阻R13另一端连接R5；神经元电路Z的输入电压设置为9V，经过R24、R25所组成的分压电路分压后输入到运算放大器U6中，经U6输出后经R23、R26所组成的分压电路分压后输入至U5的正相输入端；U5的输出端与电阻R27串联后即为神经元电路Z的输出；电容C3一端与电阻R27相连，另一端接地；U6的反相输入端和输出端直接连接；电阻R22一端同时与神经元电路X的输出和U5的正相输入端连接，另一端接神经元电路X的输出；电阻R21和R20与U5的反相输入端相连；电阻R20另一端接U5的输出；电阻R21另一端接地；神经元电路X的输出经电阻R4后输入到运算放大器U1的正相输入端连接；神经元电路X的输出作为平方运算器的两个输入和反相立方运算器的一个输入；神经元电路Y的输出经电阻R7后与运算放大器U1的正相输入端连接；神经元电路Z的输出经电阻R3后与运算放大器U1的反相输入端相连构成神经元电路间的耦合；平方运算器的输出经电阻R5后与运算放大器U1的正相输入端相连；将反相立方运算电路的输出经电阻R6后与运算放大器U1的正相输入端连接。

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