忆阻器以其尺寸小、功耗低、易集成、非易失性等诸多优点,在非易失性存储,模拟人工神经网络,模拟电路和数字电路等领域有着广泛的应用。现有的忆阻器通常表现出阈值电压特性,即只有在忆阻器两端的电压大于阈值电压时,忆阻器的阻值才发生变化,小于阈值电压时忆阻器的阻值保持不变可作为负载电阻。高于阈值电压时,阻值可通过编程方式连续调制,实现基本电路性能的动态可调。因此,可将这一新型的基本电路元件忆阻器引入电路设计中,革新电路设计、提升电路性能。滤波电路在信号传输、自动控制、图像处理等领域起重要作用。随着电子工业的进步,对滤波电路的性能和功能方面不断提出更多要求,比如电路尺寸小、功耗低、精度高、带宽可调等。在滤波电路设计中引入忆阻器,并对阻值编程调制,可实现带宽动态可调的可编程滤波电路。本文将有阈值电压特性的阻值可渐变忆阻器应用于低通滤波电路中,在HSPICE软件中进行电路的设计仿真。设计编程电路,调制忆阻器阻值,使滤波电路的关键参数截止频率动态可调。设计的编程电路不影响原电路的正常工作,具有较好的通用性和隔离性,即可以应用于电路中的任意位置,实现电路的动态可编程。选用具有阈值特性的阻值可渐变调控的Hf O2忆阻器,搭建忆阻器编程电路和滤波电路进行了实验验证,验证结果表明设计的可编程低通滤波电路具有截止频率动态可编程的性能。此外,对基于忆阻器的二阶和四阶低通巴特沃斯滤波电路进行了设计仿真,对比研究了几种基于忆阻器的高阶滤波电路信号衰减3 d B的通带截止频率、信号衰减40 d B的阻带截止频率及品质因数等关键性能指标。再将基于忆阻器设计的可编程滤波电路与传统的基于电位器和基于开关电容设计的截止频率可调滤波电路进行性能对比,表明了基于忆阻器设计的可编程滤波电路的优越性,有望取代传统设计的截止频率可调滤波电路,提高滤波电路性能。