Analysis of dynamics and energy consumption in capacitor-free memristive neural circuit

神经形态计算的硬件实现，正从传统架构转向对生物神经元内在物理机制的更精细模拟。聚焦于电场-磁场能量交换这一核心过程，本文提出一种基于荷控忆阻器的无电容嵌入式神经元电路设计方法。通过构建无量纲动力学方程并采用雅可比矩阵特征值分析，验证了该模型的稳定性特征。研究结果表明，该模型不仅可通过外界刺激、反转电位及离子通道导通性等参数灵活调控神经元放电模式，还展现出良好的噪声鲁棒性与能量效率。进一步地，通过电阻参数优化策略，电路能耗得到显著控制。本研究为发展高集成度、低能耗的下一代神经形态计算电路提供了理论支撑与设计参考。