RU2585970C1 - Chaotic vibration generator - Google Patents

Chaotic vibration generator Download PDF

Info

Publication number
RU2585970C1
RU2585970C1 RU2014151506/08A RU2014151506A RU2585970C1 RU 2585970 C1 RU2585970 C1 RU 2585970C1 RU 2014151506/08 A RU2014151506/08 A RU 2014151506/08A RU 2014151506 A RU2014151506 A RU 2014151506A RU 2585970 C1 RU2585970 C1 RU 2585970C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
terminal
transistor
resistor
emitter
Prior art date
Application number
RU2014151506/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Георгиевич Прокопенко
Original Assignee
Вадим Георгиевич Прокопенко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Георгиевич Прокопенко filed Critical Вадим Георгиевич Прокопенко
Priority to RU2014151506/08A priority Critical patent/RU2585970C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2585970C1 publication Critical patent/RU2585970C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B29/00—Generation of noise currents and voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B7/00—Generation of oscillations using active element having a negative resistance between two of its electrodes

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention can be used as source of chaotic electromagnetic oscillations. Generator of chaotic oscillations comprises first and second dipole elements with capacitive resistance, double-pole element with inductive resistance, resistor, non-linear impedance converter and linear device with negative resistance.
EFFECT: enabling generating of random signal containing alternating chaotic oscillations of two different types-irregularly repetitive short pulses with random amplitude and phase and alternating with them wavetrains of damped high-frequency oscillations with random phase and duration.
1 cl, 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в качестве источника хаотических электромагнитных колебаний.The present invention relates to radio engineering and can be used as a source of chaotic electromagnetic waves.

Известен генератор хаотических колебаний (Пат. РФ №2449461), содержащий линейное устройство с отрицательным сопротивлением, первый вывод которого соединен с первым выводом первого элемента с индуктивным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первыми выводами второго элемента с индуктивным сопротивлением и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с первым входом нелинейного преобразователя импеданса, первый выход которого соединен с вторым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением и первым выводом элемента с емкостным сопротивлением, второй вывод которого соединен с вторым выходом нелинейного преобразователя импеданса, второй вход которого соединен с вторым выводом двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением.A known generator of chaotic oscillations (US Pat. RF No. 2449461), containing a linear device with negative resistance, the first output of which is connected to the first output of the first element with inductive resistance, the second output of which is connected to the first terminals of the second element with inductive resistance and the first output of the resistor, second the output of which is connected to the first input of the nonlinear impedance converter, the first output of which is connected to the second output of the linear device with negative resistance and the first vodom capacitance element, a second terminal connected to the second output of the nonlinear impedance converter, a second input coupled to the second terminal of the bipolar element to the inductive reactance.

Недостатком этого генератора хаотических колебаний является то, что, хотя генерируемый им случайный сигнал содержит две качественно различные компоненты - импульсы случайной длительности и высокочастотные осцилляции, они не разделены во времени, что не позволяет говорить о перемежаемости этих компонент.The disadvantage of this generator of chaotic oscillations is that, although the random signal generated by it contains two qualitatively different components - pulses of random duration and high-frequency oscillations, they are not separated in time, which does not allow us to speak about the intermittency of these components.

Также известен генератор хаотических колебаний (Т. Мацумото. Хаос в электронных схемах. ТИИЭР, 1987, Т. 75, №8, С. 76-79, рис. 19, 20), содержащий устройство с отрицательной емкостью, первый вывод которого соединен с первым выводом параллельного колебательного контура, второй вывод которого соединен с первым выводом нелинейного устройства с отрицательной проводимостью, второй вывод которого соединен с вторым выводом устройства с отрицательной емкостью.Also known is a generator of chaotic oscillations (T. Matsumoto. Chaos in electronic circuits. TIIER, 1987, T. 75, No. 8, P. 76-79, Fig. 19, 20) containing a device with a negative capacitance, the first terminal of which is connected to the first terminal of the parallel oscillatory circuit, the second terminal of which is connected to the first terminal of the non-linear device with negative conductivity, the second terminal of which is connected to the second terminal of the device with negative capacitance.

Недостатком этого генератора является то, что генерируемый им случайный сигнал содержит колебания только одного типа - нерегулярно повторяющиеся импульсы со случайной амплитудой.The disadvantage of this generator is that the random signal it generates contains only one type of oscillation — irregularly repeating pulses with a random amplitude.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является генератор хаотических колебаний (Пат РФ. №2305891), содержащий первый двухполюсный элемент с емкостным сопротивлением, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами нелинейного преобразователя импеданса, первый входной вывод которого соединен с первым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса и первым выводом второго двухполюсного элемента с емкостным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первыми выводами двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением и резистора.Closest to the technical nature of the claimed device is a chaotic oscillator (Pat. RF. No. 2305891) containing the first bipolar element with capacitive resistance, the first and second terminals of which are connected respectively to the first and second output terminals of a nonlinear impedance converter, the first input terminal of which is connected with the first output of the negative resistance linear device, the second output of which is connected to the second input terminal of the nonlinear impedance converter and the first the output of the second bipolar element with capacitive resistance, the second output of which is connected to the first terminals of the bipolar element with inductive resistance and resistor.

Недостатком этого генератора хаотических колебаний является то, что генерируемый им случайный сигнал содержит колебания только одного типа - нерегулярно повторяющиеся импульсы со случайной амплитудой.The disadvantage of this chaotic oscillation generator is that the random signal it generates contains only one type of oscillation — irregularly repeating pulses with a random amplitude.

Целью изобретения является получение хаотического сигнала, содержащего перемежающиеся колебания двух различных типов.The aim of the invention is to obtain a chaotic signal containing alternating oscillations of two different types.

Цель изобретения достигается тем, что в генераторе хаотических колебаний, содержащем первый двухполюсный элемент с емкостным сопротивлением, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами нелинейного преобразователя импеданса, первый входной вывод которого соединен с первым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса и первым выводом второго двухполюсного элемента с емкостным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первыми выводами двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением и резистора, второй вывод резистора соединен с первым выводом двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса, причем нелинейный преобразователь импеданса содержит усилитель напряжения, инвертирующий вход которого соединен с первым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса и первым выводом нелинейного двухполюсника, второй вывод которого соединен с выходом усилителя напряжения и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом усилителя напряжения и первым выходным выводом нелинейного преобразователя импеданса, нелинейный двухполюсник содержит первый транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом нелинейного двухполюсника и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с выходом первого генератора тока и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом нелинейного двухполюсника и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и эмиттером третьего транзистора, база и коллектор которого соединены с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с выходом второго генератора тока и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с базой и коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора и базой первого транзистора, общая шина второго генератора тока соединена с первой шиной питания, общая шина первого генератора тока соединена с второй шиной питания, второй входной и второй выходной выводы нелинейного преобразователя импеданса соединены с общей шиной, линейное устройство с отрицательным сопротивлением содержит третий генератор тока, выход которого соединен с первым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением и эмиттером пятого транзистора, коллектор которого соединен с базой шестого транзистора и эмиттером седьмого транзистора, база и коллектор которого соединены с выходом четвертого генератора тока и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с выходом пятого генератора тока и базой и коллектором восьмого транзистора, эмиттер которого соединен с базой девятого транзистора и коллектором десятого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением, база пятого транзистора соединена с выходом шестого генератора тока и первым выводом седьмого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером девятого транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, общими шинами четвертого и пятого генераторов тока и коллектором шестого транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом восьмого резистора, второй вывод которого соединен с базой десятого транзистора и выходом седьмого генератора тока, общая шина которого соединена с общими шинами третьего и шестого генераторов тока и второй шиной питания.The purpose of the invention is achieved in that in a chaotic oscillation generator containing a first bipolar element with capacitive resistance, the first and second terminals of which are connected respectively to the first and second output terminals of the nonlinear impedance converter, the first input terminal of which is connected to the first terminal of the linear device with negative resistance, the second terminal of which is connected to the second input terminal of the nonlinear impedance converter and the first terminal of the second bipolar element with capacitance resistance, the second terminal of which is connected to the first terminals of the bipolar element with inductive resistance and the resistor, the second terminal of the resistor is connected to the first terminal of the bipolar element with inductive resistance, the second terminal of which is connected to the first input terminal of the non-linear impedance converter, wherein the non-linear impedance converter contains a voltage amplifier whose inverting input is connected to the first input terminal of the nonlinear impedance converter and the first terminal nonlinearly about a two-terminal, the second output of which is connected to the output of the voltage amplifier and the first output of the first resistor, the second output of which is connected to the non-inverting input of the voltage amplifier and the first output of the non-linear impedance converter, the non-linear two-terminal contains the first transistor, the emitter of which is connected to the first output of the non-linear two-terminal and the first the output of the second resistor, the second output of which is connected to the output of the first current generator and the first output of the third resistor, the second output of which connected to the second terminal of the nonlinear bipolar and the emitter of the second transistor, the base of which is connected to the collector of the first transistor and the emitter of the third transistor, the base and collector of which are connected to the first terminal of the fourth resistor, the second terminal of which is connected to the output of the second current generator and the first terminal of the fifth resistor, the second terminal of which is connected to the base and the collector of the fourth transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second transistor and the base of the first transistor, a common bus o the current generator is connected to the first power bus, the common bus of the first current generator is connected to the second power bus, the second input and second output terminals of the nonlinear impedance converter are connected to the common bus, the line device with negative resistance contains a third current generator, the output of which is connected to the first output a line device with negative resistance and an emitter of the fifth transistor, the collector of which is connected to the base of the sixth transistor and the emitter of the seventh transistor, base and collector which is connected to the output of the fourth current generator and the first output of the sixth resistor, the second output of which is connected to the output of the fifth current generator and the base and collector of the eighth transistor, the emitter of which is connected to the base of the ninth transistor and the collector of the tenth transistor, the emitter of which is connected to the second output of the linear device with negative resistance, the base of the fifth transistor is connected to the output of the sixth current generator and the first output of the seventh resistor, the second output of which is connected to the emitter the ninth transistor, the collector of which is connected to the first power bus, the common buses of the fourth and fifth current generators and the collector of the sixth transistor, the emitter of which is connected to the first terminal of the eighth resistor, the second terminal of which is connected to the base of the tenth transistor and the output of the seventh current generator, whose common bus is connected with common buses of the third and sixth current generators and a second power bus.

Заявляемый генератор хаотических колебаний поясняется фиг. 1, на которой изображена его схема электрическая принципиальная, фиг. 2, на которой показано распределение токов и напряжений в схеме генератора при его работе, фиг. 3, на которой приведена электрическая схема практической реализации генератора хаотических колебаний, фиг. 4, 5, на которых приведены примеры проекции безразмерного хаотического аттрактора на плоскость (х, z-0.8x), и фиг. 6, 7, на которых показаны примеры зависимости линейной комбинации переменных z-0.8х от времени.The inventive chaotic oscillator is illustrated in FIG. 1, which shows its electrical circuit diagram, FIG. 2, which shows the distribution of currents and voltages in the generator circuit during its operation, FIG. 3, which shows an electrical diagram of a practical implementation of a chaotic oscillator, FIG. 4, 5, which show examples of the projection of a dimensionless chaotic attractor onto the (x, z-0.8x) plane, and FIG. 6, 7, which show examples of the dependence of a linear combination of z-0.8x variables on time.

Генератор хаотических колебаний содержит первый 1 и второй 2 двухполюсные элементы с емкостным сопротивлением, двухполюсный элемент с индуктивным сопротивлением 3, резистор 4, нелинейный преобразователь импеданса 5 и линейное устройство с отрицательным сопротивлением 6, нелинейный преобразователь импеданса содержит первый резистор 7, усилитель напряжения 8 и нелинейный двухполюсник 9, содержащий первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 транзисторы, второй 14, третий 15, четвертый 16 и пятый 17 резисторы, первый 18 и второй 19 генераторы тока, линейное устройство с отрицательным сопротивлением содержит пятый 20, шестой 21, седьмой 22, восьмой 23, девятый 24 и десятый 25 транзисторы, шестой 26, седьмой 27 и восьмой 28 резисторы, третий 29, четвертый 30, пятый 31, шестой 32 и седьмой 33 генераторы тока.The chaotic oscillator contains the first 1 and second 2 bipolar elements with capacitive resistance, a bipolar element with inductive resistance 3, a resistor 4, a non-linear impedance converter 5 and a linear device with negative resistance 6, a non-linear impedance converter contains a first resistor 7, a voltage amplifier 8 and non-linear bipolar 9, containing the first 10, second 11, third 12 and fourth 13 transistors, second 14, third 15, fourth 16 and fifth 17 resistors, first 18 and second 19 current generators, lin The negative resistance device contains the fifth 20, sixth 21, seventh 22, eighth 23, ninth 24 and tenth 25 transistors, sixth 26, seventh 27 and eighth 28 resistors, third 29, fourth 30, fifth 31, sixth 32 and seventh 33 generators current.

Запишем уравнения, описывающие динамику данного генератора (см. фиг. 2):We write the equations describing the dynamics of this generator (see Fig. 2):

Figure 00000001
Figure 00000001

где С1 - емкость первого элемента с емкостным сопротивлением 1; С2 - емкость второго элемента с емкостным сопротивлением 2; L - индуктивность элемента с индуктивным сопротивлением 3; uC1 и iC1 - переменное напряжение на первом элементе с емкостным сопротивлением 1 и протекающий через него переменный ток соответственно; uC2 и iC2 - переменное напряжение на втором элементе с емкостным сопротивлением 2 и протекающий через него переменный ток соответственно; uL и iL - переменное напряжение на элементе с индуктивным сопротивлением 3 и протекающий через него переменный ток соответственно; R - сопротивление резистора 4; RЭ - абсолютное значение (модуль) эквивалентного отрицательного сопротивления линейного устройства с отрицательным сопротивлением 6;

Figure 00000002
- динамическая передаточная характеристика нелинейного преобразователя импеданса 5,
Figure 00000003
- ток, протекающий через входные выводы нелинейного преобразователя импеданса.where C1 is the capacity of the first element with capacitance 1; C2 - the capacity of the second element with capacitance 2; L is the inductance of the element with inductive resistance 3; u C1 and i C1 - alternating voltage on the first element with capacitance 1 and the alternating current flowing through it, respectively; u C2 and i C2 - alternating voltage on the second element with capacitance 2 and the alternating current flowing through it, respectively; u L and i L - alternating voltage on the element with inductive resistance 3 and the alternating current flowing through it, respectively; R is the resistance of the resistor 4; R E - the absolute value (module) of the equivalent negative resistance of a linear device with negative resistance 6;
Figure 00000002
- dynamic transfer characteristic of a nonlinear impedance transducer 5,
Figure 00000003
- the current flowing through the input terminals of the nonlinear impedance converter.

Разрешив уравнения (1) относительно

Figure 00000004
,
Figure 00000005
и
Figure 00000006
, получим следующую систему дифференциальных уравнений:By solving equations (1) with respect to
Figure 00000004
,
Figure 00000005
and
Figure 00000006
, we obtain the following system of differential equations:

Figure 00000007
Figure 00000007

Вводя безразмерные переменные

Figure 00000008
,
Figure 00000009
,
Figure 00000010
, где I0 - ток, определяющий границы между средним, проходящим через начало координат, и боковыми сегментами передаточной характеристики нелинейного преобразователя импеданса, и безразмерное время
Figure 00000011
, представим полученные уравнения в безразмерном виде:Introducing dimensionless variables
Figure 00000008
,
Figure 00000009
,
Figure 00000010
, where I 0 is the current defining the boundaries between the average passing through the origin and the side segments of the transfer characteristic of the nonlinear impedance converter, and the dimensionless time
Figure 00000011
, we present the obtained equations in a dimensionless form:

Figure 00000012
Figure 00000012

где

Figure 00000013
- безразмерная динамическая передаточная характеристика нелинейного преобразователя импеданса;
Figure 00000014
;
Figure 00000015
;
Figure 00000016
.Where
Figure 00000013
- dimensionless dynamic transfer characteristic of a nonlinear impedance converter;
Figure 00000014
;
Figure 00000015
;
Figure 00000016
.

Безразмерная передаточная характеристика нелинейного преобразователя импеданса имеет вид:The dimensionless transfer characteristic of a nonlinear impedance converter has the form:

Figure 00000017
Figure 00000017

где

Figure 00000018
,
Figure 00000019
,Where
Figure 00000018
,
Figure 00000019
,

R1, R2, R3, R4, R5 - сопротивления соответственно первого 7, второго 14, третьего 15, четвертого 16 и пятого 17 резисторов.R1, R2, R3, R4, R5 are the resistances of the first 7, second 14, third 15, fourth 16 and fifth 17 resistors, respectively.

Figure 00000020
, где I1 - значение выходных токов первого 18 и второго 19 генераторов тока.
Figure 00000020
where I 1 - the value of the output currents of the first 18 and second 19 current generators.

Модуль эквивалентного отрицательного сопротивления линейного устройства с отрицательным сопротивлением 6 равен RЭ=R6, где R6 - сопротивление шестого 26 резистора. Выходные токи I2 третьего 29, четвертого 30 и пятого 31 генераторов тока устанавливаются много большими выходных токов I1 первого 18 и второго 19 генераторов тока I2>>I1.The module of the equivalent negative resistance of the linear device with negative resistance 6 is equal to R e = R6, where R6 is the resistance of the sixth 26th resistor. The output currents I 2 of the third 29, fourth 30 and fifth 31 of the current generators are set much higher than the output currents I 1 of the first 18 and second 19 current generators I 2 >> I 1 .

В системе (3), (5) существуют нерегулярные автоколебания, характеризующиеся положительными значениями старшего характеристического показателя Ляпунова. Например, при а=-1.5, b=3, А=0.5, В=3…7, Е=0.7 этот показатель равен 0.12…0.16; при а=-1.5, b=2.8, А=0.5, В=3…7, Е=0.7 он равен 0.1…0.18. В частности, при а=-1.5, b=3, А=0.5, В=5, Е=0.7 он близок к 0.15, при а=-1.5, b=2.8, А=0.5, В=5, Е=0.7 старший характеристический показатель Ляпунова приблизительно равен 0.17.In system (3), (5), there are irregular self-oscillations characterized by positive values of the highest characteristic Lyapunov exponent. For example, with a = -1.5, b = 3, A = 0.5, B = 3 ... 7, E = 0.7, this indicator is 0.12 ... 0.16; with a = -1.5, b = 2.8, A = 0.5, B = 3 ... 7, E = 0.7, it is 0.1 ... 0.18. In particular, at a = -1.5, b = 3, A = 0.5, B = 5, E = 0.7, it is close to 0.15, at a = -1.5, b = 2.8, A = 0.5, B = 5, E = 0.7 Lyapunov's senior characteristic exponent is approximately 0.17.

Следовательно, при данных значениях коэффициентов а, b, А, В, Е в генераторе на фиг. 3 наблюдаются хаотические автоколебания.Therefore, for given values of the coefficients a, b, A, B, E in the generator in FIG. 3 chaotic self-oscillations are observed.

Пусть RЭ=1000 Ом, С1=0.2 мкФ, R1=500 Ом. Тогда при А=0.5, В=5, Е=0.7, а=-1.5, b=3 хаотические колебания в схеме на фиг. 3 наблюдаются при С2=0.1 мкФ, L≈20 мГн, R≈1430 Ом, R2=R3≈750 Ом, R4=R5≈250 Ом, R6≈1000 Ом. Положив I0=267 мкА, получим, что выходные токи первого 18 и второго 19 генераторов тока равны I1≈800 мкА. При этом выходные токи третьего 29, четвертого 30 и пятого 31 генераторов тока равны I2≈25 мА, выходные токи шестого 27 и седьмого 28 генераторов тока равны I3≈1 мА, сопротивления седьмого 27 и восьмого 28 резисторов равны R7=R8=3 кОм.Let R E = 1000 Ohms, C1 = 0.2 μF, R1 = 500 Ohms. Then, at A = 0.5, B = 5, E = 0.7, a = -1.5, b = 3 chaotic oscillations in the circuit in FIG. 3 are observed at C2 = 0.1 μF, L≈20 mH, R≈1430 Ohm, R2 = R3≈750 Ohm, R4 = R5≈250 Ohm, R6≈1000 Ohm. Setting I 0 = 267 μA, we find that the output currents of the first 18 and second 19 current generators are I 1 ≈800 μA. In this case, the output currents of the third 29, fourth 30, and fifth 31 current generators are I 2 ≈25 mA, the output currents of the sixth 27 and seventh 28 current generators are I 3 ≈1 mA, the resistance of the seventh 27 and eighth 28 resistors are R7 = R8 = 3 kOhm.

В случае А=0.5, В=5, Е=0.7, а=-1.5, b=2.8 хаотические колебания в схеме на фиг. 3 наблюдаются при С1=0.2 мкФ, С2=0.1 мкФ, R1=500 Ом, L≈20 мГн, R≈1430 Ом, R1≈500 Ом, R2=R3≈700 Ом, R4=R5≈244 Ом, R6≈1000 Ом, I1≈800 мкА, I2≈25 мА, I3≈1 мА, R7=R8=3 кОм.In the case A = 0.5, B = 5, E = 0.7, a = -1.5, b = 2.8 chaotic oscillations in the circuit in FIG. 3 are observed at C1 = 0.2 μF, C2 = 0.1 μF, R1 = 500 Ohm, L≈20 mH, R≈1430 Ohm, R1≈500 Ohm, R2 = R3≈700 Ohm, R4 = R5≈244 Ohm, R6≈1000 Ohm, I 1 ≈800 μA, I 2 ≈25 mA, I 3 ≈1 mA, R7 = R8 = 3 kOhm.

На фиг. 4 и 5 приведены примеры проекции хаотического аттрактора на плоскость (х, z-0.8x) при а=-1.5, b=3, А=0.5, В=5, Е=0.7 и при а=-1.5, b=2.8, А=0.5, В=5, Е=0.7 соответственно. На фиг. 6 и 7 даны соответствующие примеры зависимости линейной комбинации переменных z-0.8х от времени.In FIG. Figures 4 and 5 give examples of the projection of a chaotic attractor onto the (x, z-0.8x) plane for a = -1.5, b = 3, A = 0.5, B = 5, E = 0.7, and for a = -1.5, b = 2.8, A = 0.5, B = 5, E = 0.7, respectively. In FIG. Figures 6 and 7 give corresponding examples of the dependence of a linear combination of z-0.8x variables on time.

В отличие от аналогов и прототипа схема на фиг. 1 позволяет генерировать хаотический сигнал, представляющий собой случайное чередование колебаний двух различных типов - импульсов, имеющих случайную амплитуду и фазу, и затухающих квазипериодических колебаний, имеющих случайную фазу и продолжительность.Unlike analogues and prototype, the circuit in FIG. 1 allows you to generate a chaotic signal, which is a random alternation of oscillations of two different types - pulses having a random amplitude and phase, and damped quasiperiodic oscillations having a random phase and duration.

Повышенная температурная стабильность нелинейного преобразователя импеданса и устройства с отрицательным сопротивлением обусловлена тем, что их характеристики практически не зависят от параметров транзисторов вследствие взаимной компенсации эмиттерных сопротивлений транзисторов 10 и 12, 11 и 13, 20 и 22, 23 и 25.The increased temperature stability of the nonlinear impedance converter and the device with negative resistance is due to the fact that their characteristics are practically independent of the parameters of the transistors due to the mutual compensation of the emitter resistances of the transistors 10 and 12, 11 and 13, 20 and 22, 23 and 25.

Claims (1)

Генератор хаотических колебаний, содержащий первый двухполюсный элемент с емкостным сопротивлением, первый и второй выводы которого соединены соответственно с первым и вторым выходными выводами нелинейного преобразователя импеданса, первый входной вывод которого соединен с первым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением, второй вывод которого соединен с вторым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса и первым выводом второго двухполюсного элемента с емкостным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первыми выводами двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением и резистора, отличающийся тем, что второй вывод резистора соединен с первым выводом двухполюсного элемента с индуктивным сопротивлением, второй вывод которого соединен с первым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса, причем нелинейный преобразователь импеданса содержит усилитель напряжения, инвертирующий вход которого соединен с первым входным выводом нелинейного преобразователя импеданса и первым выводом нелинейного двухполюсника, второй вывод которого соединен с выходом усилителя напряжения и первым выводом первого резистора, второй вывод которого соединен с неинвертирующим входом усилителя напряжения и первым выходным выводом нелинейного преобразователя импеданса, нелинейный двухполюсник содержит первый транзистор, эмиттер которого соединен с первым выводом нелинейного двухполюсника и первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с выходом первого генератора тока и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с вторым выводом нелинейного двухполюсника и эмиттером второго транзистора, база которого соединена с коллектором первого транзистора и эмиттером третьего транзистора, база и коллектор которого соединены с первым выводом четвертого резистора, второй вывод которого соединен с выходом второго генератора тока и первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с базой и коллектором четвертого транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора и базой первого транзистора, общая шина второго генератора тока соединена с первой шиной питания, общая шина первого генератора тока соединена с второй шиной питания, второй входной и второй выходной выводы нелинейного преобразователя импеданса соединены с общей шиной, линейное устройство с отрицательным сопротивлением содержит третий генератор тока, выход которого соединен с первым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением и эмиттером пятого транзистора, коллектор которого соединен с базой шестого транзистора и эмиттером седьмого транзистора, база и коллектор которого соединены с выходом четвертого генератора тока и первым выводом шестого резистора, второй вывод которого соединен с выходом пятого генератора тока и базой и коллектором восьмого транзистора, эмиттер которого соединен с базой девятого транзистора и коллектором десятого транзистора, эмиттер которого соединен с вторым выводом линейного устройства с отрицательным сопротивлением, база пятого транзистора соединена с выходом шестого генератора тока и первым выводом седьмого резистора, второй вывод которого соединен с эмиттером девятого транзистора, коллектор которого соединен с первой шиной питания, общими шинами четвертого и пятого генераторов тока и коллектором шестого транзистора, эмиттер которого соединен с первым выводом восьмого резистора, второй вывод которого соединен с базой десятого транзистора и выходом седьмого генератора тока, общая шина которого соединена с общими шинами третьего и шестого генераторов тока и второй шиной питания. A chaotic oscillator containing a first bipolar element with capacitive resistance, the first and second terminals of which are connected respectively to the first and second output terminals of a non-linear impedance converter, the first input terminal of which is connected to the first output of a negative-resistance linear device, the second output of which is connected to the second input the output of the nonlinear impedance converter and the first output of the second bipolar element with capacitance, the second output of which connected to the first terminals of the bipolar element with inductive resistance and a resistor, characterized in that the second terminal of the resistor is connected to the first terminal of the bipolar element with inductive resistance, the second terminal of which is connected to the first input terminal of the non-linear impedance converter, the non-linear impedance converter contains a voltage amplifier, inverting the input of which is connected to the first input terminal of the nonlinear impedance converter and the first terminal of the nonlinear bipolar The second output of which is connected to the output of the voltage amplifier and the first output of the first resistor, the second output of which is connected to the non-inverting input of the voltage amplifier and the first output of the non-linear impedance converter, the non-linear two-terminal contains a first transistor, the emitter of which is connected to the first output of the non-linear two-terminal and the first output of the second resistor the second terminal of which is connected to the output of the first current generator and the first terminal of the third resistor, the second terminal of which is connected to the second the output of the nonlinear bipolar and emitter of the second transistor, the base of which is connected to the collector of the first transistor and the emitter of the third transistor, the base and collector of which are connected to the first output of the fourth resistor, the second output of which is connected to the output of the second current generator and the first output of the fifth resistor, the second output of which connected to the base and collector of the fourth transistor, the emitter of which is connected to the collector of the second transistor and the base of the first transistor, a common bus of the second current generator connected to the first power bus, the common bus of the first current generator is connected to the second power bus, the second input and second output terminals of the non-linear impedance converter are connected to the common bus, a negative-resistance linear device contains a third current generator, the output of which is connected to the first output of the linear device with negative resistance and emitter of the fifth transistor, the collector of which is connected to the base of the sixth transistor and the emitter of the seventh transistor, the base and collector of which is connected with the output of the fourth current generator and the first output of the sixth resistor, the second output of which is connected to the output of the fifth current generator and the base and collector of the eighth transistor, the emitter of which is connected to the base of the ninth transistor and the collector of the tenth transistor, the emitter of which is connected to the second output of the linear device with a negative resistance, the base of the fifth transistor is connected to the output of the sixth current generator and the first terminal of the seventh resistor, the second terminal of which is connected to the emitter of the ninth transistor RA, the collector of which is connected to the first power bus, the common buses of the fourth and fifth current generators and the collector of the sixth transistor, the emitter of which is connected to the first terminal of the eighth resistor, the second terminal of which is connected to the base of the tenth transistor and the output of the seventh current generator, whose common bus is connected to common buses of the third and sixth current generators and a second power bus.
RU2014151506/08A 2014-12-18 2014-12-18 Chaotic vibration generator RU2585970C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151506/08A RU2585970C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Chaotic vibration generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014151506/08A RU2585970C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Chaotic vibration generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2585970C1 true RU2585970C1 (en) 2016-06-10

Family

ID=56115220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014151506/08A RU2585970C1 (en) 2014-12-18 2014-12-18 Chaotic vibration generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2585970C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680346C1 (en) * 2018-05-30 2019-02-19 Вадим Георгиевич Прокопенко Generator of hyperchaotic oscillations
RU2716539C1 (en) * 2019-10-01 2020-03-12 Вадим Георгиевич Прокопенко Chaotic oscillations generator
RU2744648C1 (en) * 2020-04-07 2021-03-12 Вадим Георгиевич Прокопенко Hyperchaotic oscillation generator
RU2768369C1 (en) * 2021-03-26 2022-03-24 Вадим Георгиевич Прокопенко Chaotic oscillator

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208897C2 (en) * 2001-05-11 2003-07-20 Прокопенко Вадим Георгиевич Chaotic wave oscillator
RU2305891C1 (en) * 2005-12-26 2007-09-10 Вадим Георгиевич Прокопенко Random-wave oscillator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2208897C2 (en) * 2001-05-11 2003-07-20 Прокопенко Вадим Георгиевич Chaotic wave oscillator
RU2305891C1 (en) * 2005-12-26 2007-09-10 Вадим Георгиевич Прокопенко Random-wave oscillator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680346C1 (en) * 2018-05-30 2019-02-19 Вадим Георгиевич Прокопенко Generator of hyperchaotic oscillations
RU2716539C1 (en) * 2019-10-01 2020-03-12 Вадим Георгиевич Прокопенко Chaotic oscillations generator
RU2744648C1 (en) * 2020-04-07 2021-03-12 Вадим Георгиевич Прокопенко Hyperchaotic oscillation generator
RU2768369C1 (en) * 2021-03-26 2022-03-24 Вадим Георгиевич Прокопенко Chaotic oscillator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2585970C1 (en) Chaotic vibration generator
RU2403672C2 (en) Generator of chaotic oscillations
RU2472210C1 (en) Generator of hyperchaotic oscillations
Semenov et al. The chaos oscillator with inertial non-linearity based on a transistor structure with negative resistance
RU2416144C1 (en) Chaotic vibration generator
RU2680346C1 (en) Generator of hyperchaotic oscillations
RU2540817C1 (en) Chaotic oscillation generator
RU2625520C1 (en) Chaotic oscillator
RU2305891C1 (en) Random-wave oscillator
RU2591659C1 (en) Generator of hyperchaotic oscillations
RU2412527C1 (en) Chaotic vibration generator
Haque et al. Design of sinusoidal, triangular, and square wave generator using current feedback operational amplifier (CFOA)
Pittala et al. A sinusoidal oscillator using single operational transresistance amplifier
RU2625610C1 (en) Hyper-chaotic oscillator
RU2273088C1 (en) Random-wave oscillator
RU2536424C1 (en) Chaotic vibration generator
RU2722541C1 (en) Chaotic oscillations generator
RU2664412C1 (en) Generator of hyperchaotic oscillations
RU2449461C1 (en) Generator of chaotic oscillations
RU2693924C1 (en) Chaotic oscillation generator
RU2421877C1 (en) Chaotic vibration generator
Shaker et al. Four new oscillators using operational transresistance amplifier
RU2479105C1 (en) Generator of chaotic oscillations
RU2549152C1 (en) Chaotic oscillation generator
RU2256287C1 (en) Chaotic wave oscillator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191219