CN105049191A - 一种0.9阶混合型与t型分数阶积分切换方法及电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法及电路，一种混合型0.9阶分数阶积分与一种0.9阶T型分数阶积分通过二选一模拟开关器进行选择控制输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择T型分数阶积分输出，或是，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择T型分数阶积分输出。本发明采用二选一的模拟开关，实现了0.9阶混合型分数阶积分电路和0.9阶T型分数阶积分电路的自动切换，使0.9阶分数阶积分电路用于保密通信中时，提高了0.9阶分数阶积分的复杂性，增加了破译的难度，有利于通信的安全性。

Description

一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法及电路

技术领域

本发明涉及一种0.9阶分数阶积分切换方法及电路，特别涉及一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法及电路。

背景技术

实现0.9阶分数阶积分电路的结构主要有混合型分数阶积分形式、T型分数阶积分形式和T型分数阶积分形式，这三种实现0.9阶分数阶积分电路的结构均有三部分电阻和电容组成，利用上述三种结构形式实现分数阶积分电路的方法和电路己有报道，但利用不同形式的0.9阶分数阶积分电路之间切换的方法来实现0.9阶分数阶积分电路还未见报道，本发明提供了一种实现0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法及电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种0.9阶混合型分数阶积分与T型分数阶积分切换方法及电路，本发明采用如下技术手段实现发明目的：

1、一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法，其特征是在于：一种混合型0.9阶分数阶积分与一种0.9阶T型分数阶积分通过二选一模拟开关器进行选择控制输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择T型分数阶积分输出，或是，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择T型分数阶积分输出。

2、一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路，其特征在于：所述一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.9阶混合型分数阶积分电路和0.9阶T型分数阶积分电路及二选一模拟开关U0三部分组成，所述0.9阶混合型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻Rhx与电容Chx并联，形成第一部分，第一部分与电阻Rhy串联后再与电容Chy并联，形成第二部分，前两部分与电阻Rhz串联后再与电容Chz并联，形成第三部分，输出引脚HA接第一部分，输出引脚HB接第三部分；所述0.9阶T型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻RTx与电容CTx并联，形成第一部分，电阻RTy与电容CTy串联，形成第二部分，第二部分与第一部分进行并联，电阻RTz与电容CTz串联，形成第三部分，第三部分与前两部分进行并联，输出引脚TA接第一部分，输出引脚TB接第三部分；所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚，所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TB接所述二选一模拟开关U0的SA引脚，所述二选一模拟开关U0的输出引脚D作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输出，二选一模拟开关U0的控制引脚IN作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制，所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输入引脚，所述二选一模拟开关U0采用ADG884，所述电阻Rhx＝61.52M，所述电位器Rhx1＝20K，所述电阻Rhx2＝22M、Rhx3＝22M、Rhx4＝10M、Rhx5＝7.5M，所述电容Chx＝0.5062uF，所述电容Chx1＝470nF、Chx2＝33nF、Chx3＝2.2nF、Chx4＝1nF；所述电阻Rhy＝1.552M，所述电位器Rhy1＝2K,所述电阻Rhy2＝1M、Rhy3＝510K、Rhy4＝20K、Rhy5＝20K，所述电容Chy＝0.2996uF，所述电容Chy1＝220nF、Chy2＝68nF、Chy3＝6.8nF、Chy4＝4.7nF；所述电阻Rhz＝15.65M，所述电位器Rhz1＝0.55K和所述电阻Rhz2＝10K、Rhz3＝5.1K、Rhz4＝0K、Rhz5＝0K，所述电容Chz＝0.441uF，所述电容Chz1＝220nF、Chz2＝220nF、Chz3＝1nF、Chz4悬空，所述电阻RTx＝63.10M，所述电位器RTx1＝200K和所述电阻RTx2＝22M、RTx3＝22M、RTx4＝15M、RTx5＝3.9M，所述电容CTx＝0.4410uF，所述电容CTx1＝330nF、CTx2＝100nF、CTx3＝10nF、CTx4＝1nF；所述电阻RTy＝1.598M，所述电位器RTy1＝1.9K和所述电阻RTy2＝1.5M、RTy3＝91K、RTy4＝5.1K、RTy5＝0K，所述电容CTy＝0.4870uF，所述电容CTy1＝330nF、CTy2＝100nF、CTy3＝47nF、CTy4＝10nF；所述电阻RTz＝0.01581M，所述电位器RTz1＝0.71K和所述电阻RTz2＝10K、RTz3＝51K、RTz4＝5.1K、RTz5＝0K，所述电容CTz＝0.2937uF，所述电容CTz1＝220nF、CTz2＝68nF、CTz3＝4.7nF、CTz4＝1Nf。

本发明的有益果是：采用二选一的模拟开关，实现了0.9阶混合型分数阶积分电路和0.9阶T型分数阶积分电路的自动切换，使0.9阶分数阶积分电路用于保密通信中时，提高了0.9阶分数阶积分的复杂性，增加了破译的难度，有利于通信的安全性。

附图说明

图1为本发明的混合型与T型分数阶积分切换电路内部实际连接图。

图2为本发明的混合型与T型分数阶积分切换电路0.9阶混合型积分电路实际连接图。

图3为本发明的混合型与T型分数阶积分切换电路0.9阶T型积分电路实际连接图。

图4为本发明的混合型与T型分数阶积分切换电路示意图。

图5为本发明优选实施例的电路连接结构示意图。

图6、图7和图8为本发明的电路实际连接图。

具体实施方式

下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细描述，参见图1-图8。

1、一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法，其特征是在于：一种混合型0.9阶分数阶积分与一种0.9阶T型分数阶积分通过二选一模拟开关器进行选择控制输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择T型分数阶积分输出，或是，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择T型分数阶积分输出。

2、一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路，其特征在于：所述一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.9阶混合型分数阶积分电路和0.9阶T型分数阶积分电路及二选一模拟开关U0三部分组成，所述0.9阶混合型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻Rhx与电容Chx并联，形成第一部分，第一部分与电阻Rhy串联后再与电容Chy并联，形成第二部分，前两部分与电阻Rhz串联后再与电容Chz并联，形成第三部分，输出引脚HA接第一部分，输出引脚HB接第三部分；所述0.9阶T型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻RTx与电容CTx并联，形成第一部分，电阻RTy与电容CTy串联，形成第二部分，第二部分与第一部分进行并联，电阻RTz与电容CTz串联，形成第三部分，第三部分与前两部分进行并联，输出引脚TA接第一部分，输出引脚TB接第三部分；所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚，所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TB接所述二选一模拟开关U0的SA引脚，所述二选一模拟开关U0的输出引脚D作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输出，二选一模拟开关U0的控制引脚IN作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制，所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输入引脚，所述二选一模拟开关U0采用ADG884，所述电阻Rhx＝61.52M，所述电位器Rhx1＝20K，所述电阻Rhx2＝22M、Rhx3＝22M、Rhx4＝10M、Rhx5＝7.5M，所述电容Chx＝0.5062uF，所述电容Chx1＝470nF、Chx2＝33nF、Chx3＝2.2nF、Chx4＝1nF；所述电阻Rhy＝1.552M，所述电位器Rhy1＝2K,所述电阻Rhy2＝1M、Rhy3＝510K、Rhy4＝20K、Rhy5＝20K，所述电容Chy＝0.2996uF，所述电容Chy1＝220nF、Chy2＝68nF、Chy3＝6.8nF、Chy4＝4.7nF；所述电阻Rhz＝15.65M，所述电位器Rhz1＝0.55K和所述电阻Rhz2＝10K、Rhz3＝5.1K、Rhz4＝0K、Rhz5＝0K，所述电容Chz＝0.441uF，所述电容Chz1＝220nF、Chz2＝220nF、Chz3＝1nF、Chz4悬空，所述电阻RTx＝63.10M，所述电位器RTx1＝200K和所述电阻RTx2＝22M、RTx3＝22M、RTx4＝15M、RTx5＝3.9M，所述电容CTx＝0.4410uF，所述电容CTx1＝330nF、CTx2＝100nF、CTx3＝10nF、CTx4＝1nF；所述电阻RTy＝1.598M，所述电位器RTy1＝1.9K和所述电阻RTy2＝1.5M、RTy3＝91K、RTy4＝5.1K、RTy5＝0K，所述电容CTy＝0.4870uF，所述电容CTy1＝330nF、CTy2＝100nF、CTy3＝47nF、CTy4＝10nF；所述电阻RTz＝0.01581M，所述电位器RTz1＝0.71K和所述电阻RTz2＝10K、RTz3＝51K、RTz4＝5.1K、RTz5＝0K，所述电容CTz＝0.2937uF，所述电容CTz1＝220nF、CTz2＝68nF、CTz3＝4.7nF、CTz4＝1Nf。

3、基于0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的Cang混沌系统电路，其特征在于：

(1)Cang混沌系统i为：

$\left\{\begin{array}{ccc}\begin{array}{c}\frac{dx}{dt}=-ay-xz\\ \frac{dy}{dt}=-dx+xz\\ \frac{dz}{dt}=-R-xy\end{array}& i& a=4,d=1,R=1\end{array}\right.$

(2)0.9阶Cang混沌系统ii为：

$\left\{\begin{array}{ccc}\begin{array}{c}\frac{d^{\mathrm{\α}}x}{{\mathrm{dt}}^{\mathrm{\α}}}=-ay-xz\\ \frac{d^{\mathrm{\α}}y}{{\mathrm{dt}}^{\mathrm{\α}}}=-dx+xz\\ \frac{d^{\mathrm{\α}}z}{{\mathrm{dt}}^{\mathrm{\α}}}=-R-xy\end{array}& ii& a=4,d=1,R=1,\mathrm{\α}=0.8\end{array}\right.$

(3)根据0.9阶Cang混沌系统ii构造模拟电路，利用运算放大器U1、运算放大器U2及电阻和0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6、0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7构成反相加法器和反相0.9阶积分器，利用乘法器U3和乘法器U4实现乘法运算，利用运算放大器U8实现比较器，所述运算放大器U1、运算放大器U2和运算放大器U8采用LF347N，所述乘法器U3和乘法器U4采用AD633JN；

所述运算放大器U1连接运算放大器U8、乘法器U3、乘法器U4和0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6，所述运算放大器U2连接乘法器U3、乘法器U4和0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7，所述乘法器U3连接运算放大器U1，所述乘法器U4连接运算放大器U2，所述运算放大器U8连接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6和0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7；

所述运算放大器U1的第1引脚通过电阻R6与U1的第6引脚相接，第2引脚通过电阻R4与第1引脚相接，第3、5、10、12引脚接地，第4引脚接VCC，第11引脚接VEE，第6引脚接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6的HA引脚和TA引脚，第7引脚接输出y,通过电阻R2与第9引脚相接，接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6的D引脚，接乘法器U4的第3引脚，第8引脚接输出x，通过电阻R5与第6引脚相接，接乘法器U3的第1引脚，接乘法器U4的第1引脚，接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5的D引脚，第9引脚接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5的HA引脚和TA引脚，第13、14引脚悬空；

所述运算放大器U2的第1、2、6、7、13、14引脚悬空，第3、5、10、12引脚接地，第4引脚接VCC，第11引脚接VEE，第8引脚输出z，接乘法器U3的第3引脚，接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7的D引脚，第9引脚接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7的HA引脚和TA引脚；

所述运算放大器U8的第1引脚通过电阻R14接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5的IN引脚，通过电阻R14和电阻R15接地，第2、6、9、12引脚接地，第4引脚接VCC，第11引脚接VEE，第7引脚通过电阻R16接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6的IN引脚，通过电阻R16和电阻R17接地，第8引脚通过电阻R18接0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7的IN引脚，通过电阻R18和电阻R19接地，第13引脚和第14引脚悬空；

所述乘法器U3的第1引脚接U1的第8脚，第3引脚接U2的第8引脚，第2、4、6引脚均接地，第5引脚接VEE，第7引脚通过电阻R1接U1第9引脚，通过电阻R3接U1第2引脚，第8引脚接VCC；

所述乘法器U4的第1引脚接U1的第8脚，第3引脚接U1的第7脚，第2、4、6引脚均接地，第5引脚接VEE，第7引脚通过电阻R7接U2第9引脚，第8引脚接VCC；

所述0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5的HA和TA引脚接运算放大器U1的第9引脚，D引脚接接运算放大器U1的第8引脚；

所述0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6的HA和TA引脚接运算放大器U1的第6引脚，D引脚接接运算放大器U1的第7引脚；

所述0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7的HA和TA引脚接运算放大器U2的第9引脚，D引脚接接运算放大器U2的第8引脚。

电路中电阻R1＝R3＝R4＝R6＝R7＝10kΩ，R5＝R8＝100kΩ，R2＝25kΩ，R14＝R16＝R18＝100KΩ，R15＝R17＝R19＝80KΩ。

当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换方法，其特征是在于：一种混合型0.9阶分数阶积分与一种0.9阶T型分数阶积分通过二选一模拟开关器进行选择控制输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择T型分数阶积分输出，或是，当模拟开关器的控制信号为低电平时，选择混合型0.9阶分数阶积分输出，当模拟开关器的控制信号为高电平时，选择T型分数阶积分输出。

2.一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路，其特征在于：所述一种0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.9阶混合型分数阶积分电路和0.9阶T型分数阶积分电路及二选一模拟开关U0三部分组成，所述0.9阶混合型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻Rhx与电容Chx并联，形成第一部分，第一部分与电阻Rhy串联后再与电容Chy并联，形成第二部分，前两部分与电阻Rhz串联后再与电容Chz并联，形成第三部分，输出引脚HA接第一部分，输出引脚HB接第三部分；所述0.9阶T型分数阶积分电路由三部分组成，其中电阻RTx与电容CTx并联，形成第一部分，电阻RTy与电容CTy串联，形成第二部分，第二部分与第一部分进行并联，电阻RTz与电容CTz串联，形成第三部分，第三部分与前两部分进行并联，输出引脚TA接第一部分，输出引脚TB接第三部分；所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚，所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TB接所述二选一模拟开关U0的SA引脚，所述二选一模拟开关U0的输出引脚D作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输出，二选一模拟开关U0的控制引脚IN作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制，所述0.9阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.9阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.9阶混合型与T型分数阶积分切换电路的输入引脚，所述二选一模拟开关U0采用ADG884，所述电阻Rhx＝61.52M，所述电位器Rhx1＝20K，所述电阻Rhx2＝22M、Rhx3＝22M、Rhx4＝10M、Rhx5＝7.5M，所述电容Chx＝0.5062uF，所述电容Chx1＝470nF、Chx2＝33nF、Chx3＝2.2nF、Chx4＝1nF；所述电阻Rhy＝1.552M，所述电位器Rhy1＝2K,所述电阻Rhy2＝1M、Rhy3＝510K、Rhy4＝20K、Rhy5＝20K，所述电容Chy＝0.2996uF，所述电容Chy1＝220nF、Chy2＝68nF、Chy3＝6.8nF、Chy4＝4.7nF；所述电阻Rhz＝15.65M，所述电位器Rhz1＝0.55K和所述电阻Rhz2＝10K、Rhz3＝5.1K、Rhz4＝0K、Rhz5＝0K，所述电容Chz＝0.441uF，所述电容Chz1＝220nF、Chz2＝220nF、Chz3＝1nF、Chz4悬空，所述电阻RTx＝63.10M，所述电位器RTx1＝200K和所述电阻RTx2＝22M、RTx3＝22M、RTx4＝15M、RTx5＝3.9M，所述电容CTx＝0.4410uF，所述电容CTx1＝330nF、CTx2＝100nF、CTx3＝10nF、CTx4＝1nF；所述电阻RTy＝1.598M，所述电位器RTy1＝1.9K和所述电阻RTy2＝1.5M、RTy3＝91K、RTy4＝5.1K、RTy5＝0K，所述电容CTy＝0.4870uF，所述电容CTy1＝330nF、CTy2＝100nF、CTy3＝47nF、CTy4＝10nF；所述电阻RTz＝0.01581M，所述电位器RTz1＝0.71K和所述电阻RTz2＝10K、RTz3＝51K、RTz4＝5.1K、RTz5＝0K，所述电容CTz＝0.2937uF，所述电容CTz1＝220nF、CTz2＝68nF、CTz3＝4.7nF、CTz4＝1Nf。