神经电路、检测电路、检测系统及电路制备方法

1.本发明涉及仿生电子学领域，尤其涉及一种神经电路、检测电路、检测系统以及电路制备方法。

背景技术：

2.脉冲神经网络具有事件驱动和稀疏编码等优点，是构建高能效的存算一体数据处理单元的理想选择，被认为是下一代神经形态计算技术。利用基于脉冲神经网络构建的人工视觉神经元可以将外界模拟信号转换为系统脉冲信号，在构建模拟生物视觉的系统中具有重要的应用。
3.但传统的人工视觉神经元电路主要是基于cmos电路，往往需要许多晶体管或复杂的逻辑门电路，结构复杂，功耗高，可微缩性差。

技术实现要素：

4.本技术实施例通过提供一种神经电路、检测电路、检测系统以及电路制备方法，解决了现有技术中人工视觉神经电路结构复杂的技术问题。
5.第一方面，本技术提供一种神经电路，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器；
6.所述第一传感器的一端、所述第一负载电阻的一端以及所述第四负载电阻的一端连接；所述第二传感器的一端、所述第二负载电阻的一端以及所述第三负载电阻的一端连接；所述第一负载电阻的另一端、所述第二负载电阻的另一端、所述第一电容的一端以及所述第一忆阻器的一端连接；所述第三负载电阻的另一端、所述第四负载电阻的另一端、所述第二电容的一端以及所述第二忆阻器的一端连接；
7.所述第一忆阻器的另一端作为第一输出端，用于输出第一脉冲信号，且与所述第一输出电阻的一端连接；所述第二忆阻器的另一端作为第二输出端，用于输出第二脉冲信号，且与所述第二输出电阻的一端连接；
8.所述第一电容的另一端与所述第一输出电阻的另一端连接后接地，所述第二电容的另一端与所述第二输出电阻的另一端连接后接地，所述第一传感器的另一端以及所述第二传感器的另一端分别接地。
9.可选地，所述第一负载电阻与所述第三负载电阻的阻值相同，所述第二负载电阻与所述第四负载电阻的阻值相同，且所述第一负载电阻和所述第三负载电阻的阻值大于所述第二负载电阻和所述第四负载电阻的阻值。
10.可选地，所述第一传感器和所述第二传感器在电路板上的相对位置按照水平方向或者垂直方向设置；
11.当所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述电路板的垂直方向时，所述神经电路用于检测物体在垂直方向上的运动方向；
12.当所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述电路板的水平方向时，所述神经电路用于检测物体在水平方向上的运动方向。
13.第二方面，本技术提供一种运动方向检测电路，包括第一检测电路和第二检测电路，所述第一检测电路和所述第二检测电路分别为上述第一方面任一所述的神经电路；
14.其中，所述第一检测电路中的第一传感器和第二传感器在电路板上沿垂直方向设置，用于检测物体在垂直方向上的运动方向；
15.所述第二检测电路中的第一传感器和第二传感器在电路板上沿水平方向设置，用于检测物体在水平方向上的运动方向。
16.第三方面，本技术提供一种碰撞检测系统，包括n个上述第二方面所述的运动方向检测电路，n为大于等于1的自然数。
17.第四方面，本技术提供一种电路制备方法，两个所述电路并联组成第一方面任一所述的神经电路，所述方法包括：
18.在半导体衬底上沉积隔离层；
19.在所述隔离层上沉积第一电极层；
20.在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备所述第一输出电阻和所述第一忆阻器，并在所述第一电极层的第二区域表面自下向上依次沉积电容电介质层和第二电极层，其中，所述第一电极层、所述电容电介质层和所述第二电极层构成所述第一电容；
21.在所述第一电极层的第三区域上沉积绝缘层，其中，所述绝缘层将所述第一输出电阻层以及所述第一忆阻器与所述第一电容隔开；
22.在所述第一忆阻器、所述绝缘层和所述第一电容的表面自下而上依次制备负载电阻、所述第一传感器以及第三电极层，其中，所述负载电阻包括所述第一负载电阻和所述第二负载电阻。
23.可选地，所述在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备第一输出电阻和第一忆阻器，包括：
24.在所述第一电极层的第一区域表面沉积第一输出电阻层；
25.在所述第一输出电阻层的表面自下而上依次沉积底电极层、功能层和顶电极层，以形成所述忆阻器。
26.可选地，所述功能层的材料为vo2、nbox、sio2:ag、hfo2、sinx、taox、a-si:cu、a-si:ag。
27.可选地，所述功能层的厚度为5nm～50nm。
28.可选地，所述传感材料层的材料为硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硫化锌。
29.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
30.本技术提供的神经电路，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器，其中，第一传感器和第二传感器将感知到的外界物体的运动状态先后转换为第一激励信号和第二激励信号，第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻以及第四负载电阻基于本技术提供的连接关系，可以对第一激励信号和第二激励信号分压，并产生强度变化趋势相反的两个响应信号分别提供给第一忆阻器和第二忆阻器，第一忆阻器和第二忆阻器根据接收到的响应信号的强度改变或者保持自身的阻态，以输出或者
不输出脉冲信号，因此，根据第一忆阻器和第二忆阻器的输出状态即可判断出外界物体的运动方向。
31.与传统的人工视觉神经元电路相比，本技术提供的神经电路结构简单，不包括复杂的逻辑门电路，因此功耗也偏低，具有很好的可微缩性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本技术实施例中的神经电路示意图；
34.图2为本技术实施例中的运动方向检测电路示意图；
35.图3为本技术实施例中的碰撞检测系统示意图；
36.图4为本技术实施例中的碰撞检测系统视野示意图；
37.图5为本技术实施例中的电路制备方法示意图；
38.图6为本技术实施例中采用图5所示的电路制备方法制成的电路结构示意图。
具体实施方式
39.本技术实施例通过提供一种神经电路，解决了现有技术中现有技术中人工视觉神经电路结构复杂的技术问题。
40.本技术实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
41.提供一种神经电路，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器；
42.所述第一传感器的一端、所述第一负载电阻的一端以及所述第四负载电阻的一端连接；所述第二传感器的一端、所述第二负载电阻的一端以及所述第三负载电阻的一端连接；所述第一负载电阻的另一端、所述第二负载电阻的另一端、所述第一电容的一端以及所述第一忆阻器的一端连接；所述第三负载电阻的另一端、所述第四负载电阻的另一端、所述第二电容的一端以及所述第二忆阻器的一端连接；
43.所述第一忆阻器的另一端作为第一输出端，用于输出第一脉冲信号，且与所述第一输出电阻的一端连接；所述第二忆阻器的另一端作为第二输出端，用于输出第二脉冲信号，且与所述第二输出电阻的一端连接；
44.所述第一电容的另一端与所述第一输出电阻的另一端连接后接地，所述第二电容的另一端与所述第二输出电阻的另一端连接后接地，所述第一传感器的另一端以及所述第二传感器的另一端分别接地。
45.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
46.实施例一
47.本实施例提供一种神经电路，如图1所示，包括第一传感器1110、第二传感器1120、
第一负载电阻1210、第二负载电阻1220、第三负载电阻1230、第四负载电阻1240、第一输出电阻1310、第二输出电阻1320、第一电容1410、第二电容1420、第一忆阻器1510以及第二忆阻器1520；
48.第一传感器1110的一端、第一负载电阻1210的一端以及第四负载电阻1240的一端连接；第二传感器1120的一端、第二负载电阻1220的一端以及第三负载电阻1230的一端连接；第一负载电阻1210的另一端、第二负载电阻1220的另一端、第一电容1410的一端以及第一忆阻器1510的一端连接；第三负载电阻1230的另一端、第四负载电阻1240的另一端、第二电容1420的一端以及第二忆阻器1520的一端连接；
49.第一忆阻器1510的另一端作为第一输出端，用于输出第一脉冲信号，且与第一输出电阻1310的一端连接；第二忆阻器1520的另一端作为第二输出端，用于输出第二脉冲信号，且与第二输出电阻1320的一端连接；
50.第一电容1410的另一端与第一输出电阻1310的另一端连接后接地，第二电容1420的另一端与第二输出电阻1320的另一端连接后接地，第一传感器1110的另一端以及第二传感器1120的另一端分别接地。
51.在具体的实施过程中，第一传感器1110和第二传感器1120用于感知外界物体的运动状态，并可以将感知到的运动状态转化为激励信号，其中，第一传感器1110和第二传感器1120可以是光电传感器或者压力传感器等，在此不作限制。物体的运动状态具体是指物体的运动方向，例如在水平方向上从左往右运动或者从右往左运动，在垂直方向上从上向下运动或者从下往上运动。本技术提供的神经电路，即是为实现对外界运动物体的运动方向的判断。
52.在具体的实施例中，可以通过第一传感器1110和第二传感器1120在电路板上的相对位置的分布方向来确定神经电路是用于检测水平方向上的运动方向，还是用于检测垂直方向上的运动方向，即第一传感器1110和第二传感器1120在电路板上的相对位置可以按照水平方向或者垂直方向设置：当第一传感器1110和第二传感器1120设置于电路板的垂直方向时，神经电路用于检测物体在垂直方向上的运动方向；当第一传感器1110和第二传感器1120设置于电路板的水平方向时，神经电路用于检测物体在水平方向上的运动方向，图1所示的神经电路中第一传感器和第二传感器在电路板上沿垂直方向设置，用于检测物体在垂直方向上的运动方向。
53.在具体的实施例中，第一负载电阻1210与第四负载电阻1240并联，第二负载电阻1220与第三负载电阻1230并联，且第一负载电阻1210与第二负载电阻1220一起与第一忆阻器1510连接，第三负载电阻1230与第四负载电阻1240一起与第二忆阻器1520连接；另外，第一负载电阻1210与第三负载电阻1230的阻值相同，第二负载电阻1220与第四负载电阻1240的阻值相同，且第一负载电阻1210和第三负载电阻1230的阻值大于第二负载电阻1220和第四负载电阻1240的阻值。因此，第一传感器1110产生的第一激励信号和第二传感器1120产生的第二激励信号经过这四个电阻分压后，可以产生强度变化趋势相反的两个响应信号，并分别提供给第一忆阻器1510和第二忆阻器1520，第一忆阻器1510和第二忆阻器1520根据接收到的响应信号的强度改变或者保持自身的阻态，以输出或者不输出脉冲信号，从而可以根据第一忆阻器和第二忆阻器的输出状态判断出外界物体的运动方向。在这里需要说明的是，忆阻器具有阈值转变特性，也就是说当对单个器件施加电压时，如果施加的电压超过
器件的阈值电压，器件的阻态将由高阻态转变为低阻态；如果施加的电压低于器件的保持电压，器件的阻态将恢复到高阻态。
54.具体来讲，以图1为例，当外界物体在垂直方向上是从上往下运动时，第一传感器1110首先感知到物体的运动并产生第一激励信号，经过第一负载电阻1210和1240分压后分别施加第一电容1410和1420上；第二传感器1120紧随其后感知到物体的运动并产生第二激励信号，经过第二负载电阻1220和第三负载电阻1230分压后分别施加到第一电容1410和1420上，也就是说第一电容1410和第二电容1420分别会获得两个脉冲信号。由于第一负载电阻1210和第三负载电阻1230的阻值大于第二负载电阻1220和第四负载电阻1240的阻值，因此第一电容1410上的两个脉冲信号的强度是先小后大，第一个脉冲信号经过第二个脉冲信号增强后，可以使第一电容1410两端的电压超过第一忆阻器1520的阈值电压，因此此时第一忆阻器1510转变为低阻态，第一电容1410通过第一忆阻器1510放电，从而第一忆阻器1510可以输出脉冲信号；而第二电容1420上的两个脉冲信号的强度则是先大后小，无法达到第二忆阻器1520的阈值电压，因此第二忆阻器1520处于高阻态，无法输出脉冲信号，因此，第一忆阻器1510响应从上往下的运动。同理，当外界物体在垂直方向上是从下往上运动时，第一忆阻器1510处于高阻态，第二忆阻器1520处于低组态，因此第二忆阻器1520输出脉冲信号，而第一忆阻器1510无法输出脉冲信号，即第二忆阻器1520响应外界物体从下往上的运动。
55.同理，当第一传感器1110和第二传感器1120在电路板上的相对位置是沿水平方向设置时，基于相同的分析过程，第一忆阻器1510可以响应水平方向上从左往右的运动，而第二忆阻器1520可以响应物体在水平方向上从右往左的运动。
56.另外，本实施例还提供一种第一忆阻器1510和第一忆阻器1520的具体结构，包括底电极、顶电极以及位于二者之间的功能层。其中，底电极的材料可以是pd、pt、si、w或者au等惰性导电材料，其厚度可以为10nm～200nm；功能层的材料可以是sio2、sio2：ag、nbo
x
、hfo2、sin
x
、tao
x
或者a-si：cu以及a-si：ag等混合材料，其中，x的值根据不同的化学计量比的不同而不同，其厚度可以为3nm～50nm；顶电极的材料可以是tin、poly-si、pd，pt，w，cu，ag或者au等导电材料，其厚度可以为10nm～100nm。
57.上述本技术实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
58.本实施例提供的神经电路，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器，其中，第一传感器和第二传感器将感知到的外界物体的运动状态先后转换为第一激励信号和第二激励信号，第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻以及第四负载电阻基于本技术提供的连接关系，可以对第一激励信号和第二激励信号分压，并产生强度变化趋势相反的两个响应信号分别提供给第一忆阻器和第二忆阻器，第一忆阻器和第二忆阻器根据接收到的响应信号的强度改变或者保持自身的阻态，以输出或者不输出脉冲信号，因此，根据第一忆阻器和第二忆阻器的输出状态即可判断出外界物体的运动方向。
59.与传统的人工视觉神经元电路相比，本技术提供的神经电路结构简单，不包括复杂的逻辑门电路，因此功耗也偏低，具有很好的可微缩性。
60.实施例二
61.本实施例提供一种运动方向检测电路，如图2所示，包括第一检测电路201和第二检测电路202，第一检测电路201和第二检测电路202分别为上述实施例一中介绍的神经电路；
62.其中，第一检测电路201中的第一传感器1110和第二传感器1120在电路板上沿垂直方向设置，用于检测物体在垂直方向上的运动方向；第二检测电路中202的第一传感器1130和第二传感器1140在电路板上沿水平方向设置，用于检测物体在水平方向上的运动方向。
63.在具体的实施过程中，第一检测电路201和第二检测电路202分别按照实施例一中介绍的原理实现对物体在垂直方向和水平方向上的运动方向的检测，为了说明书的简洁，在此不再详述。
64.本实施例提供的运动方向检测电路，能同时检测物体在垂直方向和水平方向上的运动方向，且结构简单，功耗较低。
65.实施例三
66.本实施例提供一种碰撞检测系统，如图3所示，包括n个实施例二中提供的运动方向检测电路，n为大于等于1的自然数。
67.在具体的实施例中，该碰撞检测系统可以由四个实施例二中提供的运动方向检测电路组成，这四个运动方向检测电路可以按照上下左右的排布方式设置于电路板上，以能够全面检测到运动物体的方向并兼顾器件的制造成本。
68.图4是对碰撞检测过程的展示，其中，每个方框中都有一个运动方向检测电路，每个方框内的每个小圆代表该运动检测电路中的忆阻器；在方框正中心交点处代表外界运动物体。具体来讲，这四个运动方向检测电路可以被视为生物视网膜中由四个小范围的感受野构成的大范围感受野。当物体出现在视野中心并逐渐靠近时，投射到感受野上的过程是由一个小点逐渐变大的过程。这个逐渐变大的过程中，会分别刺激到碰撞检测系统的传感器，使得碰撞系统中的八个神经元同时发出响应，可以借此判断是否会产生正面碰撞。
69.实施例四
70.基于同一发明构思，本实施例提供一种电路制备方法，其中，两个该电路并联可以组成实施例一中的神经电路，如图5所示，该方法包括：
71.步骤s501，在半导体衬底上沉积隔离层；
72.步骤s502，在所述隔离层上沉积第一电极层；
73.步骤s503，在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备所述第一输出电阻和所述第一忆阻器，并在所述第一电极层的第二区域表面自下向上依次沉积电容电介质层和第二电极层，其中，所述第一电极层、所述电容电介质层和所述第二电极层构成所述第一电容；
74.步骤s504，在所述第一电极层的第三区域上沉积绝缘层，其中，所述绝缘层将所述第一输出电阻层以及所述第一忆阻器与所述第一电容隔开；
75.步骤s505，在所述第一忆阻器、所述绝缘层和所述第一电容的表面自下而上依次制备负载电阻、所述第一传感器以及第三电极层，其中，所述负载电阻包括所述第一负载电阻和所述第二负载电阻。
76.下面，结合图5～图6详细介绍该电路制备方法：
77.首先，执行步骤s501，在半导体衬底6100上沉积隔离层6200。在具体的实施过程中，半导体衬底6100可以是硅衬底、石英衬底或者有机柔性薄膜衬底等，在此不作限制。隔离层6200具体可以是sio2、sin等，其厚度在100nm～300nm之间，可通过化学气相沉积的方法或者热氧化的方法沉积该隔离层。
78.然后，执行步骤s502，在所述隔离层上沉积第一电极层6300。具体来讲，可以通过磁控溅射、离子束溅射或者电子束蒸发的方法在隔离层的表面沉积第一电极层6300。第一电极层的材料不做限定，只要能导电即可。
79.接下来，执行步骤s503，在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备所述第一输出电阻和所述第一忆阻器，并在所述第一电极层的第二区域表面自下向上依次沉积电容电介质层和第二电极层，其中，所述第一电极层、所述电容电介质层和所述第二电极层构成所述第一电容。
80.具体来讲，首先可以通过磁控溅射、离子束溅射或者电子束蒸发的方法在第一电极层6300的第一区域制备第一输出电阻薄膜6410，该薄膜的电阻值可以根据第一忆阻器中功能层的高低阻态来进行设置，例如可以为1ω～10kω。其中，第一区域可以是在第一电极层的左边、中间或者右侧的区域，本技术对此不作限制。然后，在该第一输出电阻薄膜上沉积底电极6420，底电极的材料可以为tin，poly-si，pd，pt，w或者au等惰性导电材料，沉积的厚度可以为10nm～200nm；之后，在底电极上沉积功能层6430，功能层的材料可以为vo2、nbox、sio2:ag、hfo2、sinx、taox、a-si:cu、a-si:ag等，只要是具有易失性阈值转变特性的材料即可，而其厚度可以在5nm～50nm之间，可以通过化学气相沉积、磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积、原子层沉积等常用的方法制备该功能层；最后，在功能层6430上沉积顶电极6440，顶电极的厚度为10nm～100nm，材料可以是tin，poly-si，pd，pt，w，cu，ag或者au等导电材料。在此处，底电极6420、功能层6430和顶电极6440即构成所述第一忆阻器。
81.第一忆阻器制作完成后，可以在第一电极层的第二区域制备第一电容。具体来讲，第二区域也可以是在第一电极层的左边、中间或者右侧的区域，只要能与第一忆阻器所在的区域区别开即可。在第一电极层6300上通过磁控溅射、离子束溅射或者电子束蒸发的方法沉积电容电介质层薄膜6310，沉积的电容电介质层薄膜的介电常数和厚度可以根据实际要求选取。
82.再下来，执行步骤s504，在所述第一电极层的第三区域上沉积绝缘层，其中，所述绝缘层将所述第一输出电阻层以及所述第一忆阻器与所述第一电容隔开。第三区域是指第一电极层上除开第一区域和第二区域的部分，在第三区域上，首先沉积绝缘层6500，沉积所用的材料可以是sin、sio2等绝缘物质，然后对该绝缘层进行刻蚀，刻蚀的深度以能够将顶电极和电容电介质层暴露出来为准；之后，再在电容电介质层上沉积第二电极层6320，该第二电极层的材料可以是pd、pt、w或者au等惰性导电材料。第一电极层6300、电容电介质层6310以及第二电极层6320构成第一电容。
83.最后，执行步骤s505，在所述第一忆阻器、所述绝缘层和所述第一电容的表面自下而上依次制备负载电阻、所述第一传感器以及第三电极层，其中，所述负载电阻包括所述第一负载电阻和所述第二负载电阻。具体来讲，可以通过磁控溅射、离子束溅射或者电子束蒸发的方法在第一忆阻器、绝缘层和第一电容的表面沉积负载电阻层6600，其中，负载电阻层6600包括两个区域，分别为第一负载电阻区和第二负载电阻区。负载电阻层可以将顶电极
6440和第二电极层6320连接，以实现第一忆阻器与第一电容的并联。负载电阻层6600的阻值可根据外界物体的实际运动速度来进行设置，例如可以为1ω～10kω。
84.然后，在负载电阻层6600上制备第一传感器6700，在具体的实施过程中，该第一传感器可以为光电传感器，其材料可以选取硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硫化锌等光敏材料，可以采用现有技术中常见的方法来沉积第一传感层。最后，在第一传感层上沉积第三电极层6800(即接地端)，第三电极材料层的材料可以是常见的导电材料，本技术对此不作限制。
85.本实施例提供的电路制备方法用于制备实施例一中的神经电路的一部分，只要将两个这样的电路并联，即可得到实施例一中的神经电路。
86.采用本实施例提供的电路制备方法得到的神经电路，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器，其中，第一传感器和第二传感器将感知到的外界物体的运动状态先后转换为第一激励信号和第二激励信号，第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻以及第四负载电阻基于本技术提供的连接关系，可以对第一激励信号和第二激励信号分压，并产生强度变化趋势相反的两个响应信号分别提供给第一忆阻器和第二忆阻器，第一忆阻器和第二忆阻器根据接收到的响应信号的强度改变或者保持自身的阻态，以输出或者不输出脉冲信号，因此，根据第一忆阻器和第二忆阻器的输出状态即可判断出外界物体的运动方向。
87.与传统的人工视觉神经元电路相比，本技术提供的神经电路结构简单，不包括复杂的逻辑门电路，因此功耗也偏低，且集成度高，具有很好的可微缩性。
88.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
89.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种神经电路，其特征在于，包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器；所述第一传感器的一端、所述第一负载电阻的一端以及所述第四负载电阻的一端连接；所述第二传感器的一端、所述第二负载电阻的一端以及所述第三负载电阻的一端连接；所述第一负载电阻的另一端、所述第二负载电阻的另一端、所述第一电容的一端以及所述第一忆阻器的一端连接；所述第三负载电阻的另一端、所述第四负载电阻的另一端、所述第二电容的一端以及所述第二忆阻器的一端连接；所述第一忆阻器的另一端作为第一输出端，用于输出第一脉冲信号，且与所述第一输出电阻的一端连接；所述第二忆阻器的另一端作为第二输出端，用于输出第二脉冲信号，且与所述第二输出电阻的一端连接；所述第一电容的另一端与所述第一输出电阻的另一端连接后接地，所述第二电容的另一端与所述第二输出电阻的另一端连接后接地，所述第一传感器的另一端以及所述第二传感器的另一端分别接地。2.如权利要求1所述的神经电路，其特征在于，所述第一负载电阻与所述第三负载电阻的阻值相同，所述第二负载电阻与所述第四负载电阻的阻值相同，且所述第一负载电阻和所述第三负载电阻的阻值大于所述第二负载电阻和所述第四负载电阻的阻值。3.如权利要求1所述的神经电路，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器在电路板上的相对位置按照水平方向或者垂直方向设置；当所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述电路板的垂直方向时，所述神经电路用于检测物体在垂直方向上的运动方向；当所述第一传感器和所述第二传感器设置于所述电路板的水平方向时，所述神经电路用于检测物体在水平方向上的运动方向。4.一种运动方向检测电路，其特征在于，包括第一检测电路和第二检测电路，所述第一检测电路和所述第二检测电路分别为如权利要求1～3任一所述的神经电路；其中，所述第一检测电路中的第一传感器和第二传感器在电路板上沿垂直方向设置，用于检测物体在垂直方向上的运动方向；所述第二检测电路中的第一传感器和第二传感器在电路板上沿水平方向设置，用于检测物体在水平方向上的运动方向。5.一种碰撞检测系统，其特征在于，包括n个如权利要求4所述的运动方向检测电路，n为大于等于1的自然数。6.一种电路制备方法，其特征在于，两个所述电路并联，组成如权利要求1～3任一所述的神经电路，所述方法包括：在半导体衬底上沉积隔离层；在所述隔离层上沉积第一电极层；在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备所述第一输出电阻和所述第一忆阻器，并在所述第一电极层的第二区域表面自下向上依次沉积电容电介质层和第二电极层，其中，所述第一电极层、所述电容电介质层和所述第二电极层构成所述第一电容；在所述第一电极层的第三区域上沉积绝缘层，其中，所述绝缘层将所述第一输出电阻
层以及所述第一忆阻器与所述第一电容隔开；在所述第一忆阻器、所述绝缘层和所述第一电容的表面自下而上依次制备负载电阻、所述第一传感器以及第三电极层，其中，所述负载电阻包括所述第一负载电阻和所述第二负载电阻。7.如权利要求6所述的电路制备方法，其特征在于，所述在所述第一电极层的第一区域表面自下向上依次制备第一输出电阻和第一忆阻器，包括：在所述第一电极层的第一区域表面沉积第一输出电阻层；在所述第一输出电阻层的表面自下而上依次沉积底电极层、功能层和顶电极层，以形成所述忆阻器。8.如权利要求7所述的电路制备方法，其特征在于，所述功能层的材料为vo2、nbo
x
、sio2:ag、hfo2、sin
x
、tao
x
、a-si:cu、a-si:ag。9.如权利要求7所述的电路制备方法，其特征在于，所述功能层的厚度为5nm～50nm。10.如权利要求6所述的电路制备方法，其特征在于，所述传感材料层的材料为硫化镉、硒化镉、碲化镉、砷化镓、硫化锌。

技术总结

本发明公开了一种神经电路、检测电路、检测系统以及电路制备方法，神经电路包括第一传感器、第二传感器、第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻、第四负载电阻、第一输出电阻、第二输出电阻、第一电容、第二电容、第一忆阻器以及第二忆阻器，其中，第一传感器和第二传感器将感知到的外界物体的运动状态先后转换为第一激励信号和第二激励信号，第一负载电阻、第二负载电阻、第三负载电阻以及第四负载电阻可以对第一激励信号和第二激励信号分压，并产生强度变化趋势相反的两个响应信号分别提供给第一忆阻器和第二忆阻器，第一忆阻器和第二忆阻器根据接收到的响应信号的强度改变或者保持自身的阻态，以输出或者不输出脉冲信号。号。号。