CN101441830B - 一种左倾双涡漩混沌电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种左倾双涡漩混沌电路，由反相积分电路、非线性电路和反相器构成，第一反相积分电路(1)的X输出端分别与非线性电路(4)输入端、第二反相积分电路(2)的一输入端连接，非线性电路(4)输出端与第一反相积分电路(1)的一输入端连接，第二反相积分电路(2)的Y输出端分别与反相器(5)输入端、第一反相积分电路(1)的另一输入端连接，反相器(5)的输出端与第三反相积分电路(3)的输入端连接，第三反相积分电路(3)的Z输出端与第二反相积分电路(2)的另一输入端连接。本发明的电路结构最简化，可以显示左倾双涡漩混沌各种波形、相图与混沌演变曲线。适用于大学混沌科学教育、实验教学与科学普及的演示等。
Description
技术领域 本发明属于非线性电路，常称混沌电路，具体涉及一种左倾双涡漩混沌电路。
背景技术 以蔡氏电路为代表的双涡漩电路研究已经取得了很多成就，但是其丰富程度仍然不足，蔡氏电路结构中，由以运算放大器为主构成的蔡氏电路仍然没有达到，这是现有技术的不足。
发明内容 本发明的目的是解决上述问题的不足，提供一种电路结构最简化的左倾双涡漩混沌电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该左倾双涡漩混沌电路由三个反相积分电路、一个非线性电路和一个反相器构成，其中第一反相积分电路的输出端为X输出端，第二反相积分电路的输出端为Y输出端，第三反相积分电路的输出端为Z输出端，第一反相积分电路的X输出端分别与非线性电路输入端、第二反相积分电路的一输入端连接，非线性电路输出端与第一反相积分电路的一输入端连接，第二反相积分电路的Y输出端分别与反相器输入端、第一反相积分电路的另一输入端连接，反相器的输出端与第三反相积分电路的输入端连接，第三反相积分电路的Z输出端与第二反相积分电路的另一输入端连接。
本发明的有益效果是：电路结构最简化，可以在示波器上显示左倾双涡漩混沌的X、Y与Z的各种波形、相图，某些特定电阻由可变电阻代替后，可以在示波器上显示左倾双涡漩混沌演变的各种曲线，左倾双涡漩混沌电路还可以进行左倾双涡漩混沌的其它各种实验。本发明适用于大学混沌科学教育、实验教学与演示、科学普及实验演示等。
附图说明 图1是左倾双涡漩混沌电路方框图
图2是左倾双涡漩混沌电路原理图
图3是左倾双涡漩混沌电路的X-Y输出相图
图4是左倾双涡漩混沌电路的X-Z输出相图
图5是左倾双涡漩混沌电路的Z-Y输出相图
图6是左倾双涡漩混沌电路的双周期2相图
图7是左倾双涡漩混沌电路的双周期3相图
图8是左倾双涡漩混沌电路的双周期6相图
具体实施方式 参照图1，本发明实施例是由三个反相积分电路、一个非线性电路和一个反相器构成，其中：第一反相积分电路1的输出端为X输出端，第二反相积分电路2的输出端为Y输出端，第三反相积分电路3的输出端为Z输出端，第一反相积分电路1的X输出端分别与非线性电路4输入端、第二反相积分电路2的一输入端连接，非线性电路4输出端与第一反相积分电路1的一输入端连接，第二反相积分电路2的Y输出端分别与反相器5端、第一反相积分电路1的另一输入端连接，反相器5的输出端与第三反相积分电路3的输入端连接，第三反相积分电路3的Z输出端与第二反相积分电路2的另一输入端连接。
参照图2，所述第一反相积分电路是由第二运算放大器A2反相输入端与第三电阻R3、第四电阻R4连接，同相输入端接地，第二运算放大器A2的反相输入端与第二运算放大器A2的输出端之间连接并联的第五电阻R5与第一电容C1，X输出端与第一电阻R1、第七电阻R7连接；第二反相积分电路是由第三运算放大器A3反相输入端与第六电阻R6、第七电阻R7连接，同相输入端接地，第三运算放大器A3的反相输入端与第三运算放大器A3的输出端之间连接并联的第八电阻R8与第二电容C2，Y输出端与第四电阻R4、第九电阻R9连接；第三反相积分电路是由第五运算放大器A5反相输入端与第十一电阻R11连接，同相输入端接地，第五运算放大器A5的反相输入端与第五运算放大器A5的输出端之间连接第三电容C3，Z输出端与第六电阻R6连接；非线性电路是由第一运算放大器A1反相输入端与第一电阻R1连接，同相输入端接地，第一运算放大器A1的反相输入端与第一运算放大器A1的输出端之间连接第二电阻R2，第一运算放大器A1的输出端与第三电阻R3连接；反相器是由第四运算放大器A4反相输入端与第九电阻R9连接，同相输入端接地，第四运算放大器A4的反相输入端与第四运算放大器A4的输出端之间连接第十电阻R10，第四运算放大器A4的输出端与第十一电阻R11连接。
将图1或图2中X输出端、Y输出端与Z输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口，可以显示X、Y与Z的波形或相图，使用示波器的相图方式观测，X-Y输出端相图信号如图3所示，X-Z输出端相图信号如图4所示是正蝴蝶形，Z-Y输出端相图信号如图5所示。由图3到图5，证明了本发明的有效性。若第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第十一电阻R11由可变电阻代替，对于其中的任一可变电阻，连续改变电阻值，可以观察混沌演变的各种曲线，图6到图8是观察混沌演变的各种曲线，由图6到图8，证明了本发明的有效性。将两个相同的电路经过适当连接，可以进行左倾双涡漩混沌电路的同步等各种实验。
本发明实施例的元器件参数如下：R1＝R6＝R7＝R8＝R9＝R10＝10kΩ，R2＝120kΩ，R3＝30kΩ，R4＝1kΩ，R5＝3.9kΩ，R11＝680Ω，C1＝C2＝C3＝0.01μF，A1、A2、A3、A4、A5型号为TL082，可变电阻，R3＝R4＝R5＝47kΩ，R11＝4.7kΩ。
Claims (3)
1.一种左倾双涡漩混沌电路，其特征是：该电路由反相积分电路、非线性电路和反相器构成，其中第一反相积分电路(1)的输出端为X输出端，第二反相积分电路(2)的输出端为Y输出端，第三反相积分电路(3)的输出端为Z输出端，第一反相积分电路(1)的X输出端分别与非线性电路(4)输入端、第二反相积分电路(2)的一输入端连接，非线性电路(4)输出端与第一反相积分电路(1)的一输入端连接，第二反相积分电路(2)的Y输出端分别与反相器(5)输入端、第一反相积分电路(1)的另一输入端连接，反相器(5)的输出端与第三反相积分电路(3)的输入端连接，第三反相积分电路的Z输出端与第二反相积分电路(2)的另一输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种左倾双涡漩混沌电路，其特征是：所述第一反相积分电路是由第二运算放大器(A2)反相输入端与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)连接，同相输入端接地，第二运算放大器(A2)的反相输入端与第二运算放大器(A2)的输出端之间连接并联的第五电阻(R5)与第一电容(C1)，X输出端与第一电阻(R1)、第七电阻(R7)连接；第二反相积分电路是由第三运算放大器(A3)反相输入端与第六电阻(R6)、第七电阻(R7)连接，同相输入端接地，第三运算放大器(A3)的反相输入端与第三运算放大器(A3)的输出端之间连接并联的第八电阻(R8)与第二电容(C2)，Y输出端与第四电阻(R4)、第九电阻(R9)连接；第三反相积分电路是由第五运算放大器(A5)反相输入端与第十一电阻(R11)连接，同相输入端接地，第五运算放大器(A5)的反相输入端与第五运算放大器(A5)的输出端之间连接第三电容(C3)，Z输出端与第六电阻(R6)连接；非线性电路是由第一运算放大器(A1)反相输入端与第一电阻(R1)连接，同相输入端接地，第一运算放大器(A1)的反相输入端与第一运算放大器(A1)的输出端之间连接第二电阻(R2)，第一运算放大器(A1)的输出端与第三电阻(R3)连接；反相器是由第四运算放大器(A4)反相输入端与第九电阻(R9)连接，同相输入端接地，第四运算放大器(A4)的反相输入端与第四运算放大器(A4)的输出端之间连接第十电阻(R10)，第四运算放大器(A4)的输出端与第十一电阻(R11)连接。
3.根据权利要求2所述的一种左倾双涡漩混沌电路，其特征是：所述的第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第十一电阻(R11)中的任一电阻为可变电阻。
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