CN105099655A - 一种0.8阶链式与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换方法及电路,一种链式0.8阶分数阶积分与一种0.8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,选择链式0.8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,选择链式0.8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0.8阶链式分数阶积分电路和0.8阶T型分数阶积分电路的自动切换,使0.8阶分数阶积分电路用于保密通信中时,提高了0.8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0.8阶分数阶积分切换方法及电路,特别涉及一种0.8阶链式与T型分数阶积分切换方法及电路。
背景技术
实现0.8阶分数阶积分电路的结构主要有链式分数阶积分形式、T型分数阶积分形式和T型分数阶积分形式,这三种实现0.8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0.8阶分数阶积分电路之间切换的方法来实现0.8阶分数阶积分电路还未见报道,本发明提供了一种实现0.8阶链式与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0.8阶链式分数阶积分与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换方法,其特征是在于:一种链式0.8阶分数阶积分与一种0.8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,选择链式0.8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,选择链式0.8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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路,其特征在于:所述一种0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路由0.8阶链式分数阶积分电路和0.8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0.8阶链式分数阶积分电路由五部分组成,其中电阻RLx与电容CLx并联,形成第一部分,电阻RLy与电容CLy并联,形成第二部分,第二部分与第一部分进行串联,电阻RLz与电容CLz并联,形成第三部分,第三部分与前两部分进行串联,电阻RLw与电容CLw并联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行串联,电阻RLu与电容CLu并联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行串联,电阻输出引脚LA接第一部分,输出引脚LB接第五部分;所述0.8阶T型分数阶积分电路由五部分组成,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RTu与电容CTu串联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第五部分;所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚,所述0.8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0.8阶链式与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LA和所述0.8阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.8阶链式与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RLx=37.85M,所述电位器RLx1=22M和所述电阻RLx2=10M、RLx3=3.3M、RLx4=1M、RLx5=1.5M,所述电容CLx=1.98uF,所述电容CLx1=1uF、CLx2=330nF、CLx3=330nF、CLx4=330nF;所述电阻RLy=1.754M,所述电位器RLy1=1.5M和所述电阻RLy2=200K、RLy3=51K、RLy4=2K、RLy5=1K,所述电容CLy=2.4uF,所述电容CLy1=1uF、CLy2=1uF、CLy3=200nF、CLy4=200nF;所述电阻RLz=0.17M,所述电位器RLz1=51K和所述电阻RLz2=100K、RLz3=20K、RLz4=0K、RLz5=0K,所述电容CLz=1.39uF,所述电容CLz1=1uF、CLz2=330nF、CLz3=47nF、CLz4=10nF;所述电阻RLw=0.017M,所述电位器RLw1=5.1K和所述电阻RLw2=10K、RLw3=2K、RLw4=0K、RLw5=0K,所述电容CLw=0.42uF,所述电容CLw1=220nF、CLw2=220nF、CLw3=330nF、CLw4=10nF,所述电阻RLu=0.0018M,所述电位器RLu1=1K和所述电阻RLu2=0.47K、RLu3=0.33K、RLu4=0K、RLu5=0K,所述电容CLu=0.42uF,所述电容CLu1=220nF、CLu2=100nF、CLu3=100nF、CLu4悬空,所述电阻RTx=39.80M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=22M、RTx3=15M、RTx4=2.7M、RTx5=100K,所述电容CTx=0.1884uF,所述电容CTx1=150nF、CTx2=33nF、CTx3=3.3nF、CTx4=2.2nF;所述电阻RTy=9.839M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=9.1M、RTy3=680K、RTy4=56K、RTy5=3K,所述电容CTy=0.8619uF,所述电容CTy1=680nF、CTy2=47nF、CTy3=33nF、CTy4=2.2nF;所述电阻RTz=0.933M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=910K、RTz3=20K、RTz4=3K、RTz5=0K,所述电容CTz=0.4520uF,所述电容CTz1=330nF、CTz2=100nF、CTz3=22nF、CTz4悬空;所述电阻RTw=0.09319M,所述电位器RTw1=2.19K和所述电阻RTw2=91K、RTw3=0K、RTw4=0K、RTw5=0K,所述电容CTw=0.2545uF,所述电容CTw1=220nF、CTw2=33nF、CTw3=1nF、CTw4悬空;所述电阻RTu=0.009555M,所述电位器RTu1=0.455K和所述电阻RTu2=9.1K、RTu3=0K、RTu4=20K、RTu5=0K,所述电容CTu=0.1396uF,所述电容CTu1=100nF、CTu2=33nF、CTu3=6.8nF、CTu4悬空。
本发明的有益果是:采用二选一的模拟开关,实现了0.8阶链式分数阶积分电路和0.8阶T型分数阶积分电路的自动切换,使0.8阶分数阶积分电路用于保密通信中时,提高了0.8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为本发明的链式与T型分数阶积分切换电路内部实际连接图。
图2为本发明的链式与T型分数阶积分切换电路0.8阶链式积分电路实际连接图。
图3为本发明的链式与T型分数阶积分切换电路0.8阶T型积分电路实际连接图。
图4为本发明的链式与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换方法,其特征是在于:一种链式0.8阶分数阶积分与一种0.8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,选择链式0.8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,选择链式0.8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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路,其特征在于:所述一种0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路由0.8阶链式分数阶积分电路和0.8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0.8阶链式分数阶积分电路由五部分组成,其中电阻RLx与电容CLx并联,形成第一部分,电阻RLy与电容CLy并联,形成第二部分,第二部分与第一部分进行串联,电阻RLz与电容CLz并联,形成第三部分,第三部分与前两部分进行串联,电阻RLw与电容CLw并联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行串联,电阻RLu与电容CLu并联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行串联,电阻输出引脚LA接第一部分,输出引脚LB接第五部分;所述0.8阶T型分数阶积分电路由五部分组成,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RTu与电容CTu串联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第五部分;所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚,所述0.8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0.8阶链式与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LA和所述0.8阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.8阶链式与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RLx=37.85M,所述电位器RLx1=22M和所述电阻RLx2=10M、RLx3=3.3M、RLx4=1M、RLx5=1.5M,所述电容CLx=1.98uF,所述电容CLx1=1uF、CLx2=330nF、CLx3=330nF、CLx4=330nF;所述电阻RLy=1.754M,所述电位器RLy1=1.5M和所述电阻RLy2=200K、RLy3=51K、RLy4=2K、RLy5=1K,所述电容CLy=2.4uF,所述电容CLy1=1uF、CLy2=1uF、CLy3=200nF、CLy4=200nF;所述电阻RLz=0.17M,所述电位器RLz1=51K和所述电阻RLz2=100K、RLz3=20K、RLz4=0K、RLz5=0K,所述电容CLz=1.39uF,所述电容CLz1=1uF、CLz2=330nF、CLz3=47nF、CLz4=10nF;所述电阻RLw=0.017M,所述电位器RLw1=5.1K和所述电阻RLw2=10K、RLw3=2K、RLw4=0K、RLw5=0K,所述电容CLw=0.42uF,所述电容CLw1=220nF、CLw2=220nF、CLw3=330nF、CLw4=10nF,所述电阻RLu=0.0018M,所述电位器RLu1=1K和所述电阻RLu2=0.47K、RLu3=0.33K、RLu4=0K、RLu5=0K,所述电容CLu=0.42uF,所述电容CLu1=220nF、CLu2=100nF、CLu3=100nF、CLu4悬空,所述电阻RTx=39.80M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=22M、RTx3=15M、RTx4=2.7M、RTx5=100K,所述电容CTx=0.1884uF,所述电容CTx1=150nF、CTx2=33nF、CTx3=3.3nF、CTx4=2.2nF;所述电阻RTy=9.839M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=9.1M、RTy3=680K、RTy4=56K、RTy5=3K,所述电容CTy=0.8619uF,所述电容CTy1=680nF、CTy2=47nF、CTy3=33nF、CTy4=2.2nF;所述电阻RTz=0.933M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=910K、RTz3=20K、RTz4=3K、RTz5=0K,所述电容CTz=0.4520uF,所述电容CTz1=330nF、CTz2=100nF、CTz3=22nF、CTz4悬空;所述电阻RTw=0.09319M,所述电位器RTw1=2.19K和所述电阻RTw2=91K、RTw3=0K、RTw4=0K、RTw5=0K,所述电容CTw=0.2545uF,所述电容CTw1=220nF、CTw2=33nF、CTw3=1nF、CTw4悬空;所述电阻RTu=0.009555M,所述电位器RTu1=0.455K和所述电阻RTu2=9.1K、RTu3=0K、RTu4=20K、RTu5=0K,所述电容CTu=0.1396uF,所述电容CTu1=100nF、CTu2=33nF、CTu3=6.8nF、CTu4悬空。
3、基于0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路的Qi混沌系统电路,其特征在于:
(1)Qi混沌系统i为:
(2)0.8阶Qi混沌系统ii为:
(3)根据0.8阶Qi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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6、0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7、0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9构成反相加法器和反相0.8阶积分器,利用乘法器U3、乘法器U4和乘法器U5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、乘法器U5和0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6、0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7,所述运算放大器U2连接乘法器U3、乘法器U4和0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9,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U1,所述乘法器U5连接运算放大器U2,所述运算放大器U8连接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6、0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7和0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9;
所述运算放大器U1的第1引脚通过电阻R9与U1的第6引脚相接,第2引脚通过电阻R7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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7的LA引脚和TA引脚,第7引脚接输出y,通过电阻R2与第13引脚相接,通过电阻R8与第6引脚相接,接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7的D引脚,接乘法器U3的第1引脚,接乘法器U5的第3引脚,第8引脚接输出x,通过电阻R4与第9引脚相接,通过电阻R6与第2引脚相接,接乘法器U4的第1引脚,接乘法器U5的第1引脚,接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6的D引脚,第9引脚接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6的LA引脚和TA引脚,第13引脚通过电阻R3与第14引脚相接,第14引脚通过电阻R5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,通过电阻R14与第9引脚相接,接乘法器U3的第3引脚,接乘法器U4的第3引脚,接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9的D引脚,第9引脚接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9的LA引脚和TA引脚,第13引脚通过电阻R12接第14引脚,第14引脚通过电阻R13接第9引脚;
所述运算放大器U8的第1引脚通过电阻R14接0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9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R1接U1第13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U2的第8脚,第2、4、6引脚均接地,第5引脚接VEE,第7引脚通过电阻R10接U1第6引脚,第8引脚接VCC;
所述乘法器U5的第1引脚接U1的第8脚,第3引脚接U1的第7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R11接U2第13引脚,第8引脚接VCC;
所述0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U6的LA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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U7的LA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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路U9的LA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R3=R5=R7=R8=R12=R13=10kΩ,R1=R10=R11=1kΩ,R2=R4=2.857kΩ,R6=1.25kΩ,R8=100kΩ,R14=35.71kΩR20=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0.8阶链式与T型分数阶积分切换方法,其特征是在于:一种链式0.8阶分数阶积分与一种0.8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,选择链式0.8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,选择链式0.8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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路,其特征在于:所述一种0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路由0.8阶链式分数阶积分电路和0.8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0.8阶链式分数阶积分电路由五部分组成,其中电阻RLx与电容CLx并联,形成第一部分,电阻RLy与电容CLy并联,形成第二部分,第二部分与第一部分进行串联,电阻RLz与电容CLz并联,形成第三部分,第三部分与前两部分进行串联,电阻RLw与电容CLw并联,形成第四部分,第四部分与前三部分进行串联,电阻RLu与电容CLu并联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行串联,电阻输出引脚LA接第一部分,输出引脚LB接第五部分;所述0.8阶T型分数阶积分电路由五部分组成,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RTu与电容CTu串联,形成第五部分,第五部分与前四部分进行并联,电阻输出引脚TA接第一部分,输出引脚TB接第五部分;所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LB接所述二选一模拟开关U0的SB引脚,所述0.8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0.8阶链式与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0.8阶链式与T型分数阶积分切换电路的控制,所述0.8阶链式分数阶积分电路的输出引脚LA和所述0.8阶T型分数阶积分电路的输出引脚TA分别作为0.8阶链式与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RLx=37.85M,所述电位器RLx1=22M和所述电阻RLx2=10M、RLx3=3.3M、RLx4=1M、RLx5=1.5M,所述电容CLx=1.98uF,所述电容CLx1=1uF、CLx2=330nF、CLx3=330nF、CLx4=330nF;所述电阻RLy=1.754M,所述电位器RLy1=1.5M和所述电阻RLy2=200K、RLy3=51K、RLy4=2K、RLy5=1K,所述电容CLy=2.4uF,所述电容CLy1=1uF、CLy2=1uF、CLy3=200nF、CLy4=200nF;所述电阻RLz=0.17M,所述电位器RLz1=51K和所述电阻RLz2=100K、RLz3=20K、RLz4=0K、RLz5=0K,所述电容CLz=1.39uF,所述电容CLz1=1uF、CLz2=330nF、CLz3=47nF、CLz4=10nF;所述电阻RLw=0.017M,所述电位器RLw1=5.1K和所述电阻RLw2=10K、RLw3=2K、RLw4=0K、RLw5=0K,所述电容CLw=0.42uF,所述电容CLw1=220nF、CLw2=220nF、CLw3=330nF、CLw4=10nF,所述电阻RLu=0.0018M,所述电位器RLu1=1K和所述电阻RLu2=0.47K、RLu3=0.33K、RLu4=0K、RLu5=0K,所述电容CLu=0.42uF,所述电容CLu1=220nF、CLu2=100nF、CLu3=100nF、CLu4悬空,所述电阻RTx=39.80M,所述电位器RTx1=0K和所述电阻RTx2=22M、RTx3=15M、RTx4=2.7M、RTx5=100K,所述电容CTx=0.1884uF,所述电容CTx1=150nF、CTx2=33nF、CTx3=3.3nF、CTx4=2.2nF;所述电阻RTy=9.839M,所述电位器RTy1=0K和所述电阻RTy2=9.1M、RTy3=680K、RTy4=56K、RTy5=3K,所述电容CTy=0.7619uF,所述电容CTy1=680nF、CTy2=47nF、CTy3=33nF、CTy4=2.2nF;所述电阻RTz=0.933M,所述电位器RTz1=0K和所述电阻RTz2=910K、RTz3=20K、RTz4=3K、RTz5=0K,所述电容CTz=0.4520uF,所述电容CTz1=330nF、CTz2=100nF、CTz3=22nF、CTz4悬空;所述电阻RTw=0.09319M,所述电位器RTw1=2.19K和所述电阻RTw2=91K、RTw3=0K、RTw4=0K、RTw5=0K,所述电容CTw=0.2545uF,所述电容CTw1=220nF、CTw2=33nF、CTw3=1nF、CTw4悬空;所述电阻RTu=0.009555M,所述电位器RTu1=0.455K和所述电阻RTu2=9.1K、RTu3=0K、RTu4=20K、RTu5=0K,所述电容CTu=0.1396uF,所述电容CTu1=100nF、CTu2=33nF、CTu3=6.8nF、CTu4悬空。
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WO2018023919A1 (zh) * | 2016-07-31 | 2018-02-08 | 华南理工大学 | 一种阶数大于1的大功率可调高频分数阶电容及其控制方法 |
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