CN104486063B - 一种五阶限幅型Jerk超混沌电路 - Google Patents

一种五阶限幅型Jerk超混沌电路 Download PDF

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一种五阶限幅型Jerk超混沌电路，其第一、二、三、四、五运算放大器A1、A2、A3、A4、A5构成线性反相积分器，输出端分别为混沌信号输出端X1、X2、X3、X4、X5；第七运算放大器A7构成非线性反相放大器；反相积分器A1与反相积分器A2连接；反相积分器A2分别与反相积分器A3、放大器A6连接；反相积分器A3分别与反相积分器A4、非线性反相放大器A7连接；反相积分器A4与反相积分器A5连接；反相积分器A5与反相放大器A8连接；本发明是混沌电路，可以输出五阶限幅型Jerk超混沌的各种波形、相图与混沌演变曲线，可以构成混沌保密通信系统。

Description

一种五阶限幅型Jerk超混沌电路
技术领域 本发明属于非线性电路，常称混沌电路，具体涉及一种五阶限幅型Jerk超混沌电路。
背景技术 Jerk混沌电路是非线性电路的一个重要部分，其专利号为ZL200810233851.5的专利《级联反相积分器混沌电路》，其中第四电路是一种三阶限幅非线性Jerk电路，只能输出3个波形图与3个相图，混沌特性简单，用这种电路构成的混沌保密通信电路保密性能较弱，是现有Jerk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，提供一种八级运算放大器组成的一种五阶限幅型Jerk超混沌电路，能够输出5个波形图与10个相图，能够输出稳定的五阶限幅型Jerk超混沌信号，能够以此电路为基础构成较强保密性能的混沌通信电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种五阶限幅型Jerk超混沌电路，由八个运算放大器以及电阻与电容构成，其中：第一运算放大器(A1)反相输入端与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)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一电容(C1)与第六电阻(R6)，输出端与第七电阻(R7)连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器(A2)反相输入端与第七电阻(R7)、第八电阻(R8)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第二电容(C2)，输出端与第九电阻(R9)、第十二电阻(R12)连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器(A3)反相输入端与第九电阻(R9)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容(C3)，输出端与第一电阻(R1)、第十电阻(R10)连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器(A4)反相输入端与第十电阻(R10)、第十三电阻(R13)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第四电容(C4)，输出端与第八电阻(R8)、第十四电阻(R14)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并联的第五电容(C5)与第十五电阻(R15)，输出端与第十六电阻(R16)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第十一电阻(R11)，输出端与第五电阻(R5)连接；第七运算放大器(A7)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；第八运算放大器(A8)反相输入端与第十六电阻(R16)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十七电阻(R17)，输出端与第十三电阻(R13)连接。
所述第四电阻(R4)为可变电阻，可以观察一种五阶限幅型Jerk超混沌电路的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与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四电阻(R4)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限幅型Jerk超混沌电路的混沌演变的各种曲线，还可以进行五阶限幅型Jerk超混沌电路的其它各种实验。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是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路原理图。
图2是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X1-X2输出相图。
图3是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X1-X3输出相图。
图4是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X1-X4输出相图。
图5是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X1-X5输出相图。
图6是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X2-X3输出相图。
图7是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X2-X4输出相图。
图8是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X2-X5输出相图。
图9是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X3-X4输出相图。
图10是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X3-X5输出相图。
图11是一种五阶限幅型Jerk超混沌电路X4-X5输出相图。
具体实施方式 参照附图1，本发明实施例是由八个运算放大器以及电阻与电容构成，其中：第一运算放大器A1反相输入端与第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5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一电容C1与第六电阻R6，输出端与第七电阻R7连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器A2反相输入端与第七电阻R7、第八电阻R8连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第二电容C2，输出端与第九电阻R9、第十二电阻R12连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器A3反相输入端与第九电阻R9连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容C3，输出端与第一电阻R1、第十电阻R10连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器A4反相输入端与第十电阻R10、第十三电阻R13连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第四电容C4，输出端与第八电阻R8、第十四电阻R14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并联的第五电容C5与第十五电阻R15，输出端与第十六电阻R16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第十一电阻R11，输出端与第五电阻R5连接；第七运算放大器A7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；第八运算放大器A8反相输入端与第十六电阻R16连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十七电阻R17，输出端与第十三电阻R13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，使用示波器的相图方式观测，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。由图2到图11，证明了本发明的有效性。若第四电阻R4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，可以进行一种五阶限幅型Jerk超混沌电路的同步与混沌保密通信等各种实验。
本发明实施例的元器件参数如下：A1～A8型号为TL082或TL084，R1＝R5＝R7＝R9＝R10＝R11＝R12＝R16＝R17＝10kΩ，R2＝120kΩ，R3＝3.3kΩ，R4＝36kΩ(可变电阻)，R6＝21kΩ，R8＝70kΩ，R13＝20kΩ，R14＝30kΩ，R15＝60kΩ，C1～C5＝0.01μF。

Claims (2)

1.一种五阶限幅型Jerk超混沌电路，由八个运算放大器以及电阻与电容构成，其特征是：所述八个运算放大器，其中：第一运算放大器(A1)反相输入端与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)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一电容(C1)与第六电阻(R6)，输出端与第七电阻(R7)连接，输出端即为X1输出端；第二运算放大器(A2)反相输入端与第七电阻(R7)、第八电阻(R8)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第二电容(C2)，输出端与第九电阻(R9)、第十二电阻(R12)连接，输出端即为X2输出端；第三运算放大器(A3)反相输入端与第九电阻(R9)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第三电容(C3)，输出端与第一电阻(R1)、第十电阻(R10)连接，输出端即为X3输出端；第四运算放大器(A4)反相输入端与第十电阻(R10)、第十三电阻(R13)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连第四电容(C4)，输出端与第八电阻(R8)、第十四电阻(R14)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并联的第五电容(C5)与第十五电阻(R15)，输出端与第十六电阻(R16)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第十一电阻(R11)，输出端与第五电阻(R5)连接；第七运算放大器(A7)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；第八运算放大器(A8)反相输入端与第十六电阻(R16)连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十七电阻(R17)，输出端与第十三电阻(R13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种五阶限幅型Jerk超混沌电路，其特征是：所述第四电阻(R4)为可变电阻。
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