CN103036673A - 一种八运放五阶超混沌电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种八运放五阶超混沌电路,运算放大器A1、A2、A3、A4、A5构成线性反相积分器,输出混沌信号X1、X2、X3、X4、X5;A7、A8构成线性反相放大器;A6构成非线性反相限幅放大器;反相积分器A1输出端与A3、A6、A7连接,输入端与A2、A8连接;反相积分器A2输出端与A1连接,输入端与A4、A7连接;反相积分器A3输出端与A8连接,输入端与A1、A5、A8连接;反相积分器A4输出端与A2连接,输入端与A8连接;反相积分器A5输出端与A3连接,输入端与A4连接;本发明是超混沌电路,可以输出五阶限幅非线性超混沌电路的各种波形、相图与混沌演变曲线,可以构成五阶超混沌保密通信系统。
Description
技术领域
本发明属于非线性电路,常称混沌电路,具体涉及一种八运放五阶超混沌电路。
背景技术
现有五阶超混沌电路,利用双向稳压电源实现分段非线性的电路都没有实现设计优化,所用运算放大器较多,因而电路设计不精练,造成较大的电路误差,是现有五阶超混沌电路技术的不足。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题的不足,提供一种设计优化的五阶超混沌电路,仅有八个运算放大器构成,能够输出稳定的五阶超混沌信号。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种八运放五阶超混沌电路,由八个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其特征是:所述八个运算放大器,其中:第一运算放大器(A1)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,反相输入端与输出端之间连接第一电容(C1),输出端与第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第十七电阻(R17)连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器(A2)反相输入端与第九电阻(R9)、第十电阻(R10)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第十一电阻(R11)与第二电容(C2),输出端与第七电阻(R7)连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器(A3)反相输入端与第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)、第十八电阻(R18)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第三电容(C3),输出端与第十四电阻(R14)连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器(A4)反相输入端与第八电阻(R8)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端连接第四电容(C4),输出端与第十电阻(R10)、第十二电阻(R12)连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器(A5)反相输入端与第十二电阻(R12)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电容(C5)与第十三电阻(R13),输出端与第十八电阻(R18)连接,输出端即为X5输出端;第六运算放大器(A6)反相输入端与第一电阻(R1)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻(R2),输出端与第四电阻(R4)连接;第七运算放大器(A7)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,反相输入端与输出端之间连接第五电阻(R5),输出端与第九电阻(R9)连接;第八运算放大器(A8)反相输入端与第十四电阻(R14)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十五电阻(R15),输出端与第六电阻(R6)、第八电阻(R8)、第十六电阻(R16)连接。
所述第九电阻(R9)为可变电阻,可以观察稳定的五阶超混沌电路混沌演变的各种曲线。
本发明的有益效果是:可以输出X1、X2、X3、X4、X5五个混沌波形信号与X1-X2、X1-X3、X1-X4、X1-X5、X2-X3、X2-X4、X2-X5、X3-X4、X3-X5、X4-X5十个混沌相图;可以在示波器上显示上述各种混沌信号;通过某些特定电阻例如第九电阻(R9)由可变电阻代替后,可以改变以上所述各种混沌信号的混沌特性,可以在示波器上显示五阶超混沌演变的各种曲线,还可以进行五阶超混沌的其它各种实验,例如五阶超混沌保密通信电路等。本发明适用于混沌科学与技术应用、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是八运放五阶超混沌电路原理图。
图2是八运放五阶超混沌X1-X2输出相图。
图3是八运放五阶超混沌X1-X3输出相图。
图4是八运放五阶超混沌X1-X4输出相图。
图5是八运放五阶超混沌X1-X5输出相图。
图6是八运放五阶超混沌X2-X3输出相图。
图7是八运放五阶超混沌X2-X4输出相图。
图8是八运放五阶超混沌X2-X5输出相图。
图9是八运放五阶超混沌X3-X4输出相图。
图10是八运放五阶超混沌X3-X5输出相图。
图11是八运放五阶超混沌X4-X5输出相图。
图12是静态非线性函数电路输入输出相图。
具体实施方式
参照附图1,本发明实施例是:由九个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其特征是:所述九个运算放大器,其中:第一运算放大器A1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,反相输入端与输出端之间连接第一电容C1,输出端与第一电阻R1、第三电阻R3、第十七电阻R17连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器A2反相输入端与第九电阻R9、第十电阻R10连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第十一电阻R11与第二电容C2,输出端与第七电阻R7连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器A3反相输入端与第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第三电容C3,输出端与第十四电阻R14连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器A4反相输入端与第八电阻R8连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端连接第四电容C4,输出端与第十电阻R10、第十二电阻R12连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器A5反相输入端与第十二电阻R12连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电容C5与第十三电阻R13,输出端与第十八电阻R18连接,输出端即为X5输出端;第六运算放大器A6反相输入端与第一电阻R1连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻R2,输出端与第四电阻R4连接;第七运算放大器A7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,反相输入端与输出端之间连接第五电阻R5,输出端与第九电阻R9连接;第八运算放大器A8反相输入端与第十四电阻R14连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十五电阻R15,输出端与第六电阻R6、第八电阻R8、第十六电阻R16连接。
将图1中X1输出端、X2输出端、X3输出端、X4输出端与X5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X1、X2、X3、X4与X5的波形图,使用示波器的相图方式观测,可以显示八运放五阶超混沌的十个二维相图,X1-X2输出端相图信号如图2所示,X1-X3输出端相图信号如图3所示,X1-X4输出端相图信号如图4所示,X1-X5输出端相图信号如图5所示,X2-X3输出端相图信号如图6所示,X2-X4输出端相图信号如图7所示,X2-X5输出端相图信号如图8所示,X3-X4输出端相图信号如图9所示,X3-X5输出端相图信号如图10所示,X4-X5输出端相图信号如图11所示,图12是静态非线性函数电路输入输出相图。由图2到图12,证明了本发明的有效性。若第九电阻R9由可变电阻代替,连续改变电阻值,可以观察混沌演变的各种曲线,将两个相同的电路经过适当连接,可以进行四阶神经网络超混沌的同步等各种实验。
本发明实施例的元器件参数如下:A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8型号为TL082,R1=R3=R5=R6=R7=R11=R14=R15=R17=10kΩ,R2=R4=60kΩ,R8=R16=20kΩ,R9=2.5kΩ,R10=R12=50kΩ,R13=100kΩ,R18=500kΩ,C1=C2=C3=C4=C5=0.01μF。
Claims (2)
1.一种八运放五阶超混沌电路,由八个运算放大器以及多个电阻和电容构成,其特征是:所述八个运算放大器,其中:第一运算放大器(A1)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,反相输入端与输出端之间连接第一电容(C1),输出端与第一电阻(R1)、第三电阻(R3)、第十七电阻(R17)连接,输出端即为X1输出端;第二运算放大器(A2)反相输入端与第九电阻(R9)、第十电阻(R10)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第十一电阻(R11)与第二电容(C2),输出端与第七电阻(R7)连接,输出端即为X2输出端;第三运算放大器(A3)反相输入端与第十六电阻(R16)、第十七电阻(R17)、第十八电阻(R18)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第三电容(C3),输出端与第十四电阻(R14)连接,输出端即为X3输出端;第四运算放大器(A4)反相输入端与第八电阻(R8)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端连接第四电容(C4),输出端与第十电阻(R10)、第十二电阻(R12)连接,输出端即为X4输出端;第五运算放大器(A5)反相输入端与第十二电阻(R12)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接并联的第五电容(C5)与第十三电阻(R13),输出端与第十八电阻(R18)连接,输出端即为X5输出端;第六运算放大器(A6)反相输入端与第一电阻(R1)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第二电阻(R2),输出端与第四电阻(R4)连接;第七运算放大器(A7)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,反相输入端与输出端之间连接第五电阻(R5),输出端与第九电阻(R9)连接;第八运算放大器(A8)反相输入端与第十四电阻(R14)连接,同相输入端接地,反相输入端与输出端之间连接第十五电阻(R15),输出端与第六电阻(R6)、第八电阻(R8)、第十六电阻(R16)连接。
2.根据权利要求1所述的一种八运放五阶超混沌电路,其特征是:所述第九电阻(R9)为可变电阻。
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