本研究提出了一种利用忆阻器技术构建的矩形波生成器，展示了忆阻器在信号处理领域的潜在应用价值。该设计简洁高效，具有低能耗和高稳定性特点。
忆阻器是1971年由CHUA教授首次提出的概念，在电阻、电容和电感之后成为第四种基本电路元件。直到2008年，HP实验室的Stanley Williams团队实现了忆阻器的物理模型，从而开启了对其广泛应用的研究。在非易失性存储、可重构逻辑、信号处理、神经网络及控制系统等领域中，忆阻器展现出了巨大的潜力。
传统的矩形波信号发生器通常由电压比较器和RC积分电路组成，其中分立电容元件不利于集成且能耗较高。本段落提出了一种基于忆阻器的新型设计——矩形波信号发生器，该设计摒弃了传统方案中的分立电容，并利用忆阻器的电荷依赖性阻值变化特性来实现频率和幅值的精确调控。
忆阻器的核心在于其数学模型，在边界条件下，微分形式数学模型描述了导电性能如何随电荷流动而改变。这种理论基础为构建基于忆阻器的振荡电路提供了支持。本段落设计中的矩形波信号发生器主要由两部分组成：忆阻振荡器和幅值调节电路。
在该系统中，忆阻振荡器利用忆阻元件的特性模拟电容充放电过程，并通过双限比较器实现电压阈值切换来生成矩形波。同时，幅值调节电路则依靠可调电阻来精确控制输出信号幅度，解决了传统稳压管限幅电路精度不足及对负载敏感的问题。
PSPICE软件仿真分析表明基于忆阻器的新型设计具备良好的性能表现，并验证了该方案的有效性。通过调整忆阻元件参数可以灵活地改变输出频率和幅值，进一步提升了设备的功能性和实用性。这一创新不仅扩展了电子电路的设计空间，还为未来微型化、集成化及高效能化的电路开发提供了新思路。
此设计在信号处理、数字逻辑以及控制系统等领域具有重要意义，并为进一步开发更高效且精确的电子产品奠定了基础。
5星
