CN105071919A - 一种0.2阶混合型与t型分数阶积分切换方法及电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种0.2阶混合型与T型分数阶积分切换方法及电路,一种混合型0.2阶分数阶积分与一种0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型分数阶积分电路和0.2阶T型分数阶积分电路的自动切换,使0.2阶分数阶积分电路用于保密通信中时,提高了0.2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
技术领域
本发明涉及一种0.2阶分数阶积分切换方法及电路,特别涉及一种0.2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0.2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0.2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0.2阶分数阶积分电路之间切换的方法来实现0.2阶分数阶积分方法及电路还未见报道,本发明提供了一种实现0.2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0.2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0.2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0.2阶分数阶积分与一种0.2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0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.2阶混合型分数阶积分电路和0.2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0.2阶混合型分数阶积分电路由四部分组成,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,前三部分与电阻Rhw串联后再与电容Chw并联,形成第四部分,输出引脚HA接第一部分,输出引脚HB接第四部分;所述0.2阶T型分数阶积分电路由四部分组成,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,电阻RTw与电容CTw串联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第四部分;所述0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.2阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.2阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.2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=0.9931M,所述电位器Rhx1=3.1K,所述电阻Rhx2=500K、Rhx3=470K、Rhx4=10K、Rhx5=0K,所述电容Chx=28.680uF,所述电容Chx1=10uF、Chx2=4.7uF、Chx3=1uF、Chx4=470nF;所述电阻Rhy=0.6624M,所述电位器Rhy1=0.4K,所述电阻Rhy2=510K、Rhy3=100K、Rhy4=51K、Rhy5=0K,所述电容Chy=2.6770uF,所述电容Chy1=2.2uF、Chy2=470nF、Chy3=6.8nF、Chy4悬空;所述电阻Rhz=0.3881M,所述电位器Rhz1=4.1K和所述电阻Rhz2=200K、Rhz3=100K、Rhz4=51K、Rhz5=33K,所述电容Chz=0.2736uF,所述电容Chz1=220nF、Chz2=47nF、Chz3=6.8nF、Chz4悬空;所述电阻Rhw=0.4685M,所述电位器Rhw1=3.4K和所述电阻Rhw2=220K、Rhw3=220K、Rhw4=20K、Rhw5=5.1K,所述电容Chw=12.59nF,所述电容Chw1=10nF、Chw2=2.2nF、Chw3=0.33nF、Chw4悬空,所述电阻RTx=2.512M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=2M、RTx3=500K、RTx4=10K、RTx5=2K,所述电容CTx=0.01259uF,所述电容CTx1=10nF、CTx2=2.2nF、CTx3=330PF、CTx4=33PF;所述电阻RTy=3.394M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=3.3M、RTy3=51K、RTy4=33K、RTy5=10K,所述电容CTy=5.239uF,所述电容CTy1=4.7uF、CTy2=470nF、CTy3=68nF、CTy4悬空;所述电阻RTz=1.865M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=1M、RTz3=510K、RTz4=360K、RTz5=5K,所述电容CTz=0.5362uF,所述电容CTz1=470nF、CTz2=68nF、CTz3悬空、CTz4悬空;所述电阻RTw=1.104M,所述电位器RTw1=0K和所述电阻RTw2=1M、RTw3=100K、RTw4=2K、RTw5=2K,所述电容CTw=0.05094uF,所述电容CTw1=47nF、CTw2=3.3nF、CTw3=33pF、CTw4=30pF。
本发明的有益果是:采用二选一的模拟开关,实现了0.2阶混合型分数阶积分电路和0.2阶T型分数阶积分电路的自动切换,使0.2阶分数阶积分电路用于保密通信中时,提高了0.2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0.2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0.2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0.2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0.2阶分数阶积分与一种0.2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0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.2阶混合型分数阶积分电路和0.2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0.2阶混合型分数阶积分电路由四部分组成,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,前三部分与电阻Rhw串联后再与电容Chw并联,形成第四部分,输出引脚HA接第一部分,输出引脚HB接第四部分;所述0.2阶T型分数阶积分电路由四部分组成,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,电阻RTw与电容CTw串联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第四部分;所述0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.2阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.2阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.2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=0.9931M,所述电位器Rhx1=3.1K,所述电阻Rhx2=500K、Rhx3=470K、Rhx4=10K、Rhx5=0K,所述电容Chx=28.680uF,所述电容Chx1=10uF、Chx2=4.7uF、Chx3=1uF、Chx4=470nF;所述电阻Rhy=0.6624M,所述电位器Rhy1=0.4K,所述电阻Rhy2=510K、Rhy3=100K、Rhy4=51K、Rhy5=0K,所述电容Chy=2.6770uF,所述电容Chy1=2.2uF、Chy2=470nF、Chy3=6.8nF、Chy4悬空;所述电阻Rhz=0.3881M,所述电位器Rhz1=4.1K和所述电阻Rhz2=200K、Rhz3=100K、Rhz4=51K、Rhz5=33K,所述电容Chz=0.2736uF,所述电容Chz1=220nF、Chz2=47nF、Chz3=6.8nF、Chz4悬空;所述电阻Rhw=0.4685M,所述电位器Rhw1=3.4K和所述电阻Rhw2=220K、Rhw3=220K、Rhw4=20K、Rhw5=5.1K,所述电容Chw=12.59nF,所述电容Chw1=10nF、Chw2=2.2nF、Chw3=0.33nF、Chw4悬空,所述电阻RTx=2.512M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=2M、RTx3=500K、RTx4=10K、RTx5=2K,所述电容CTx=0.01259uF,所述电容CTx1=10nF、CTx2=2.2nF、CTx3=330PF、CTx4=33PF;所述电阻RTy=3.394M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=3.3M、RTy3=51K、RTy4=33K、RTy5=10K,所述电容CTy=5.239uF,所述电容CTy1=4.7uF、CTy2=470nF、CTy3=68nF、CTy4悬空;所述电阻RTz=1.865M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=1M、RTz3=510K、RTz4=360K、RTz5=5K,所述电容CTz=0.5362uF,所述电容CTz1=470nF、CTz2=68nF、CTz3悬空、CTz4悬空;所述电阻RTw=1.104M,所述电位器RTw1=0K和所述电阻RTw2=1M、RTw3=100K、RTw4=2K、RTw5=2K,所述电容CTw=0.05094uF,所述电容CTw1=47nF、CTw2=3.3nF、CTw3=33pF、CTw4=30pF。
3、基于0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路的Muthuswamy-Chua混沌系统电路,其特征在于:
(1)Muthuswamy-Chua混沌系统的数学模型i:
(2)一个0.2阶Muthuswamy-Chua混沌系统的数学模型ii为:
(3)根据0.2阶Muthuswamy-Chua混沌系统的数学模型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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6、0.2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0.2阶分数阶积分器,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U2、乘法器U4、运算放大器U8和0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U5、0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U6和0.2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R8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0.2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,接0.2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1引脚,通过电阻R5与第2引脚相接,通过电阻R1与第13引脚相接,通过电阻R11接U2的第9引脚,第8引脚接输出x,通过电阻R6与第6引脚相接,接运算放大器U8的第3、5、10引脚,接0.2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0.2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引脚通过电阻R2与第14引脚相接,第14引脚通过电阻R3与第9引脚相接,;
所述运算放大器U2的第1、2、6、7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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路U7的D引脚,接乘法器U3的第3引脚,接乘法器U4的第3引脚,通过电阻R12与第9引脚相接,第9引脚接0.2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,第13引脚接通过电阻R10与第14引脚相接,第14引脚通过电阻R13与第9引脚相接;
所述运算放大器U8的第1引脚通过电阻R14接0.2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0.2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0.2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引脚接乘法器U4的第7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R7接运算放大器U1的第9引脚,第8引脚接VCC;
所述乘法器U4的第1引脚接运算放大器U1的第7脚,第3引脚接运算放大器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R9接运算放大器U2第13引脚,接乘法器U3的第1引脚,第8引脚接VCC;
所述0.2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0.2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0.2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=R5=R6=R9=R10=10kΩ,R2=R11=100kΩ,R4=200kΩ,R4=5kΩ,R8=300kΩ,R12=160kΩ,R14=R16=R18=100KΩ,R15=R17=80KΩ。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0.2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0.2阶分数阶积分与一种0.2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0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路由0.2阶混合型分数阶积分电路和0.2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0.2阶混合型分数阶积分电路由四部分组成,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,前三部分与电阻Rhw串联后再与电容Chw并联,形成第四部分,输出引脚HA接第一部分,输出引脚HB接第四部分;所述0.2阶T型分数阶积分电路由四部分组成,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,电阻RTw与电容CTw串联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第四部分;所述0.2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0.2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0.2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0.2阶混合型与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.2阶混合型分数阶积分电路的输出引脚HA和所述0.2阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.2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=0.9931M,所述电位器Rhx1=3.1K,所述电阻Rhx2=500K、Rhx3=470K、Rhx4=10K、Rhx5=0K,所述电容Chx=28.680uF,所述电容Chx1=10uF、Chx2=4.7uF、Chx3=1uF、Chx4=470nF;所述电阻Rhy=0.6624M,所述电位器Rhy1=0.4K,所述电阻Rhy2=510K、Rhy3=100K、Rhy4=51K、Rhy5=0K,所述电容Chy=2.6770uF,所述电容Chy1=2.2uF、Chy2=470nF、Chy3=6.8nF、Chy4悬空;所述电阻Rhz=0.3881M,所述电位器Rhz1=4.1K和所述电阻Rhz2=200K、Rhz3=100K、Rhz4=51K、Rhz5=33K,所述电容Chz=0.2736uF,所述电容Chz1=220nF、Chz2=47nF、Chz3=6.8nF、Chz4悬空;所述电阻Rhw=0.4685M,所述电位器Rhw1=3.4K和所述电阻Rhw2=220K、Rhw3=220K、Rhw4=20K、Rhw5=5.1K,所述电容Chw=12.59nF,所述电容Chw1=10nF、Chw2=2.2nF、Chw3=0.33nF、Chw4悬空,所述电阻RTx=2.512M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=2M、RTx3=500K、RTx4=10K、RTx5=2K,所述电容CTx=0.01259uF,所述电容CTx1=10nF、CTx2=2.2nF、CTx3=330PF、CTx4=33PF;所述电阻RTy=3.394M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=3.3M、RTy3=51K、RTy4=33K、RTy5=10K,所述电容CTy=5.239uF,所述电容CTy1=4.7uF、CTy2=470nF、CTy3=68nF、CTy4悬空;所述电阻RTz=1.865M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=1M、RTz3=510K、RTz4=360K、RTz5=5K,所述电容CTz=0.5362uF,所述电容CTz1=470nF、CTz2=68nF、CTz3悬空、CTz4悬空;所述电阻RTw=1.104M,所述电位器RTw1=0K和所述电阻RTw2=1M、RTw3=100K、RTw4=2K、RTw5=2K,所述电容CTw=0.05094uF,所述电容CTw1=47nF、CTw2=3.3nF、CTw3=33pF、CTw4=30pF。
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