CN105681022B - 一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路，包括第一细胞神经单元、第二细胞神经单元和第三细胞神经单元，第一细胞神经单元的第一电流输入端、第二电流输入端分别与其自身的非线性电流输出端、反相电流输出端相连，第一细胞神经单元的第三电流输入端、同相电流输出端分别与第二细胞神经单元的一个同相电流输出端、第一电流输入端相连，第二细胞神经单元的第二电流输入端、另一个同相电流输出端分别与第三细胞神经单元的一个同相电流输出端、第一电流输入端相连，第三细胞神经单元的另一个同相电流输出端与其本身的第二电流输入端相连。本发明通过连接三个细胞神经单元构成了一种电流模式神经元电路，能够产生高频率的混沌吸引子。

Description

一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路

技术领域

本发明涉及一种混沌电路，特别涉及一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路。

背景技术

混沌作为非线性系统中存在的一种普遍现象，由于具有许多特殊的性质(如确定性系统中的内在随机性、对初始条件的高度敏感性)，使其在保密通信、信息处理、图像加密等领域具有广泛的应用。状态控制细胞神经网络(SC-CNN)作为一种非线性动态系统，由于具有规整的结构、简单的连接关系和便于集成等特点，成为研究和实现混沌电路的一种有效手段。但现有神经元电路都是以电压信号为状态变量，以电压运算放大器为有源器件，从而导致现有基于SC-CNN方案实现的混沌电路存在频率低、带宽窄、功耗高等缺点，很难应用于工程实践。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种以电流信号为状态变量、频率性能好、适用范围广的基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路，包括第一细胞神经单元、第二细胞神经单元和第三细胞神经单元，所述第一细胞神经单元包括三个电流输入端、一个非线性电流输出端、一个反相电流输出端和一个同相电流输出端，所述第二细胞神经单元和第三细胞神经单元均包括两个电流输入端和两个同相电流输出端，第一细胞神经单元的第一电流输入端与其自身的非线性电流输出端相连，第一细胞神经单元的第二电流输入端与其自身的反相电流输出端相连，第一细胞神经单元的第三电流输入端与第二细胞神经单元的第一同相电流输出端相连，第一细胞神经单元的同相电流输出端与第二细胞神经单元的第一电流输入端相连，第二细胞神经单元的第二电流输入端与第三细胞神经单元的一个同相电流输出端相连，第二细胞神经单元的另一个同相电流输出端与第三细胞神经单元的第一电流输入端相连，第三细胞神经单元的的另一个同相电流输出端与其本身的第二电流输入端相连；

所述第一细胞神经单元包括第一电流加权求和电路、第一电流有损积分器电路和第一电流型非线性函数电路，第一电流加权求和电路包括第一电流传输器、第二电流传输器、第三电流传输器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第一电流传输器、第二电流传输器和第三电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一电流传输器的Y端和X端分别经第一电阻、第二电阻后接地，第二电流传输器的Y端和X端分别经第三电阻、第四电阻后接地，第三电流传输器的Y端和X端分别经第五电阻、第六电阻后接地，第一电流传输器、第二电流传输器和第三电流传输器的Z端连接在一起，第一电流有损积分器电路包括第一多端输出电流传输器、第一接地电容和第一接地电阻，第一多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、两个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第一电流传输器的Z端与第一多端输出电流传输器的Y端相连，第一多端输出电流传输器的Y端经第一接地电容后接地，第一多端输出电流传输器的X端经第一接地电阻后接地，第一多端输出电流传输器的一个反相电流输出端与其自身的Y端相连，第一多端输出电流传输器的另一个反相电流输出端与第二电流传输器的Y端相连，第一电流型非线性函数电路包括第四电流传输器、第七电阻和第八电阻，第四电流传输器具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第四电流传输器的Y端相连，第四电流传输器的Y端经第七电阻后接地，第四电流传输器的X端经第八电阻后接地，第四电流传输器的Z端与第一电流传输器的Y端相连；

所述第二细胞神经单元包括第二电流加权求和电路、第二电流有损积分器电路，第二电流加权求和电路包括第五电流传输器、第六电流传输器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻，第五电流传输器、第六电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第五电流传输器的Y端相连，第五电流传输器的Y端和X端分别经第九电阻、第十电阻后接地，第六电流传输器的Y端和X端分别经第十一电阻、第十二电阻后接地，第五电流传输器、第六电流传输器的Z端连接在一起，第二电流有损积分器电路包括第二多端输出电流传输器、第二接地电容和第二接地电阻，第二多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第五电流传输器的Z端与第二多端输出电流传输器的Y端相连，第二多端输出电流传输器的Y端经第二接地电容后接地，第二多端输出电流传输器的X端经第二接地电阻后接地，第二多端输出电流传输器的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第二多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第三电流传输器的Y端相连；

所述第三细胞神经单元包括第三电流加权求和电路、第三电流有损积分器电路，第三电流加权求和电路包括第七电流传输器、第八电流传输器、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻，第七电流传输器、第八电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第二多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第七电流传输器的Y端相连，第七电流传输器的Y端和X端分别经第十三电阻、第十四电阻后接地，第八电流传输器的Y端和X端分别经第十五电阻、第十六电阻后接地，第七电流传输器、第八电流传输器的Z端连接在一起，第三电流有损积分器电路包括第三多端输出电流传输器、第三接地电容和第三接地电阻，第三多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第七电流传输器的Z端与第三多端输出电流传输器的Y端相连，第三多端输出电流传输器的Y端经第三接地电容后接地，第三多端输出电流传输器的X端经第三接地电阻后接地，第三多端输出电流传输器的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第三多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第五电流传输器的Y端相连，第三多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第八电流传输器的Y端相连。

本发明的有益效果在于：

1、本发明在现有电压型细胞神经单元电路的基础上，通过连接三个细胞神经单元构成了一种以电流为状态标量的电流模式神经元电路，电路的动力学行为取决于电路的输出电流，相对于现有的电压型混沌电路，该电流型混沌电路具有很好的频率性能，能够产生高频率的混沌吸引子。

2、本发明的状态电流直接从高阻抗端输出，无需缓冲器便可直接驱动负载；并且所有器件均接地，减少了器件寄生参数对电路性能的影响，便于集成实现。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的具体电路图。

图3为多端输出电流传输器的等效实现电路图。

图4为图1中细胞神经单元实现电路的电路图。

图5为本发明细胞神经单元的非线性输出关系曲线图。

图6为SC-CNN版本蔡氏系统的混沌吸引子示意图。

图7为压缩后SC-CNN版本蔡氏系统的混沌吸引子示意图。

图8为Pspice仿真得到的I_x-I_y相图(C1＝C2＝C3＝10nF)。

图9为Pspice仿真得到的I_x-I_y相图(C1＝C2＝C3＝200pF)。

图10为本发明混沌信号的频谱图(C1＝C2＝C3＝200pF)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括第一细胞神经单元cell1、第二细胞神经单元cell2和第三细胞神经单元cell3，所述第一细胞神经单元cell1包括三个电流输入端、一个非线性电流输出端f(I_x)、一个反相电流输出端-I_x和一个同相电流输出端I_x，所述第二细胞神经单元cell2和第三细胞神经单元cell3均包括两个电流输入端和两个同相电流输出端，第一细胞神经单元cell1的第一电流输入端I₁与其自身的非线性电流输出端f(I_x)相连，第一细胞神经单元cell1的第二电流输入端I₂与其自身的反相电流输出端-I_x相连，第一细胞神经单元cell1的第三电流输入端I₃与第二细胞神经单元cell2的一个同相电流输出端I_y相连，第一细胞神经单元cell1的同相电流输出端I_x与第二细胞神经单元cell2的第一电流输入端I₁相连，第二细胞神经单元cell2的第二电流输入端I₂与第三细胞神经单元cell3的一个同相电流输出端I_z相连，第二细胞神经单元cell2的另一个同相电流输出端I_y与第三细胞神经单元cell3的第一电流输入端I₁相连，第三细胞神经单元cell3的的另一个同相电流输出端I_z与其本身的第二电流输入端I₂相连。

如图2所示，所述第一细胞神经单元cell1包括第一电流加权求和电路、第一电流有损积分器电路和第一电流型非线性函数电路，第一电流加权求和电路包括第一电流传输器1、第二电流传输器2、第三电流传输器3、第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、第四电阻R14、第五电阻R15和第六电阻R16，第一电流传输器1、第二电流传输器2和第三电流传输器3均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一电流传输器1的Y端和X端分别经第一电阻R11、第二电阻R12后接地，第二电流传输器2的Y端和X端分别经第三电阻R13、第四电阻R14后接地，第三电流传输器3的Y端和X端分别经第五电阻R15、第六电阻R16后接地，第一电流传输器1、第二电流传输器2和第三电流传输器3的Z端连接在一起，第一电流有损积分器电路包括第一多端输出电流传输器4、第一接地电容C1和第一接地电阻R1，第一多端输出电流传输器4具有一个Y端、一个X端、两个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第一电流传输器1的Z端与第一多端输出电流传输器4的Y端相连，第一多端输出电流传输器4的Y端经第一接地电容C1后接地，第一多端输出电流传输器4的X端经第一接地电阻R1后接地，第一多端输出电流传输器4的一个反相电流输出端与其自身的Y端相连，第一多端输出电流传输器4的另一个反相电流输出端与第二电流传输器2的Y端相连，第一电流型非线性函数电路包括第四电流传输器5、第七电阻R17和第八电阻R18，第四电流传输器5具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器4中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第四电流传输器5的Y端相连，第四电流传输器5的Y端经第七电阻R17后接地，第四电流传输器5的X端经第八电阻R18后接地，第四电流传输器5的Z端与第一电流传输器1的Y端相连。

所述第二细胞神经单元cell2包括第二电流加权求和电路、第二电流有损积分器电路，第二电流加权求和电路包括第五电流传输器6、第六电流传输器7、第九电阻R21、第十电阻R22、第十一电阻R23、第十二电阻R24，第五电流传输器6、第六电流传输器7均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器4剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第五电流传输器6的Y端相连，第五电流传输器6的Y端和X端分别经第九电阻R21、第十电阻R22后接地，第六电流传输器7的Y端和X端分别经第十一电阻R23、第十二电阻R24后接地，第五电流传输器6、第六电流传输器7的Z端连接在一起，第二电流有损积分器电路包括第二多端输出电流传输器8、第二接地电容C2和第二接地电阻R2，第二多端输出电流传输器8具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第五电流传输器6的Z端与第二多端输出电流传输器8的Y端相连，第二多端输出电流传输器8的Y端经第二接地电容C2后接地，第二多端输出电流传输器8的X端经第二接地电阻R2后接地，第二多端输出电流传输器8的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第二多端输出电流传输器8中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第三电流传输器3的Y端相连。

所述第三细胞神经单元cell3包括第三电流加权求和电路、第三电流有损积分器电路，第三电流加权求和电路包括第七电流传输器9、第八电流传输器10、第十三电阻R31、第十四电阻R32、第十五电阻R33、第十六电阻R34，第七电流传输器9、第八电流传输器10均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第二多端输出电流传输器8剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第七电流传输器9的Y端相连，第七电流传输器9的Y端和X端分别经第十三电阻R31、第十四电阻R32后接地，第八电流传输器10的Y端和X端分别经第十五电阻R33、第十六电阻R34后接地，第七电流传输器9、第八电流传输器10的Z端连接在一起，第三电流有损积分器电路包括第三多端输出电流传输器11、第三接地电容C3和第三接地电阻R3，第三多端输出电流传输器11具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第七电流传输器9的Z端与第三多端输出电流传输器11的Y端相连，第三多端输出电流传输器11的Y端经第三接地电容C3后接地，第三多端输出电流传输器11的X端经第三接地电阻R3后接地，第三多端输出电流传输器11的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第三多端输出电流传输器11中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第五电流传输器6的Y端相连，第三多端输出电流传输器11剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第八电流传输器10的Y端相连。

如图3所示，多端输出电流传输器(MOCCII)可以采用多个电流传输器构成，其中，CCII(1)～CCII(i+1)的Y端连接在一起作为MOCCII的Y端，CCII(i)的Z端与CCII(i+2)的X端相连，CCII(i+2)的Y端接地，CCII(i+1)的Z端与CCII(i+3)的X端相连，CCII(i+3)的Y端接地，当CCII(1)、CCII(2)、CCII(i)和CCII(i+1)的X端具有相同的电气连接时，CCII(1)和CCII(2)的Z端则相当于MOCCII的同相电流输出端Z+，CCII(i+2)和CCII(i+3)的Z端则相当于MOCCII的反相电流输出端Z-,MOCCII的同相、反相电流输出端口数可以根据实际需要确定。

本发明的设计过程包括如下步骤：

(1)确定SC-CNN版本的蔡氏系统的动力学方程；(2)以电流信号为状态变量设计电流模式细胞神经元电路，并确定细胞神经元的状态方程；(3)对SC-CNN版本的蔡氏系统的动力学方程进行变量压缩，使压缩后的状态变量的动态范围与电流模式细胞神经元电路的动态范围兼容；(4)根据压缩后的动力学方程确定细胞神经元之间的连接关系和电路参数。

所述步骤(1)中，SC-CNN版本的蔡氏系统动力学方程描述为

其中x₁，x₂，x₃分别对应每个细胞的状态变量，y₁是状态变量x₁对应的非线性输出，其非线性函数关系可以表示为

y₁＝f(x₁)＝0.5(|x₁+1|-|x₁-1|) (2)

当a₁₁＝3.85,s₁₁＝-1.57,s₁₂＝9,s₂₁＝s₂₃＝s₃₃＝1,s₃₂＝-14，该系统能产生混沌行为，其双涡卷混沌吸引子如图6所示。

所述步骤(2)中，采用新型的电流模式器件，电流传输器设计了电流加权求和电路，电流有损积分电路和电流型非线性函数电路，从而实现了一种以电流为状态变量的神经单元电路，如图4所示，其中，细胞单元的输入电流I₁～I₃、电流传输器CCII(1)～CCII(3)、及每个CCII的Y端接地电阻、X端接地电阻构成电流加权求和电路，多端输出电流传输器MOCCII(4)、Y端接地电容C_i、X端接地电阻R_i及MOCCII(4)的反相电流输出端Z-和Y端之间的连接线构成有损电流积分器，电流传输器CCII(5)及其Y端接地电阻R_i7、X端接地电阻R_i8构成电流型非线性函数电路。MOCCII(4)同相电流输出端Z+和反相电流输出端Z-的输出电流I_out、-I_out分别对应为细胞单元的同相状态变量和反相状态变量，电流传输器CCII(5)的电流输出端Z的输出电流y_i对应为细胞单元的非线性输出电流。经电路分析可以得到该神经元电路的状态方程为

其中I_out对应为该细胞单元的状态变量，I₁，I₂和I₃为细胞单元的输入电流，τ_i＝R_iC_i表示该细胞单元电路的时间常数。

电流模式细胞单元的非线性函数关系为

y_i＝f(I_out)＝0.5(|I_out+0.001|-|I_out-0.001|) (4)

所述步骤(3)中，从图6可以看出，SC-CNN版本的蔡氏系统状态变量的动态范围远远超过电流模式细胞单元电路状态变量的动态范围，因而需对SC-CNN版本的蔡氏系统进行变量压缩，取x₁＝1000u,x₂＝500v，x₃＝2000w代入系统(1)并重新以x₁,x₂,x₃分别替换u、v、w得到尺度变换后的动力学方程为

尺度变换后的非线性输出f’(x₁)可以表示为

y₁’＝f’(x₁)＝0.5(|x₁+0.001|-|x₁-0.001|) (6)

仍然选择系统参数，a₁₁＝3.85,s₁₁＝-1.57,s₁₂＝9,s₂₁＝s₂₃＝s₃₃＝1,s₃₂＝-14，得到压缩后的双涡卷混沌吸引子如图7所示，从图可以看出，尺度变换对系统的混沌吸引子没有产生任何影响，只是将系统状态变量的动态范围压缩到10^-3量级的水平，从而达到与细胞单元输出电流动态范围(mA级)相当的水平。

所述步骤(4)中，根据(5)式描述的动力学方程可以确定3个细胞单元之间的连接关系，如图1所示，进一步可以得到如图2所示的整体实现电路，根据式(3)及图2可以得到电路的状态方程为

其中，τ₁＝R₁C₁,τ₂＝R₂C₂,τ₃＝R₃C₃分别对应为每个细胞单元的时间常数。比较系统(5)和系统(7)可以得到系统参数和电路参数之间的关系为

根据系统参数a₁₁＝3.85,s₁₁＝-1.57,s₁₂＝9,s₂₁＝s₂₃＝s₃₃＝1,s₃₂＝-14及电源电压为±10V，可以确定电路参数为：

Cell 1：R₁₁＝3.85kΩ,R₁₃＝1.57kΩ,R₁₅＝4.5kΩ,R₁₂＝R₁₄＝R₁₆＝1kΩ,R₁₇＝R₁₈＝9kΩ,R₁＝2kΩ,C₁＝10nF；

Cell 2：R₂₁＝2kΩ,R₂₃＝4kΩ,R₂₂＝R₂₄＝1kΩ,R₂＝2kΩ,C₂＝10nF；

Cell 3：R₃₁＝3.25kΩ,R₃₂＝R₃₃＝R₃₄＝1kΩ,R₃＝2kΩ,C₃＝10nF；

Pspice仿真得到I_x-I_y平面的电流混沌吸引子如图8所示。

为验证电路的高频性能，维持电路其他参数不变，取C₁＝C₂＝C₃＝200pF时得到的I_x-I_y平面的电流混沌吸引子如图9所示，对应的混沌信号的频谱如图10所示，其中心频率为0.9MHz左右，频谱范围约为0-1.5MHz，从而实现了高频率的电流混沌吸引子。

Claims (1)

1.一种基于电流模式状态控制细胞神经网络的混沌电路，其特征在于：包括第一细胞神经单元、第二细胞神经单元和第三细胞神经单元，所述第一细胞神经单元包括三个电流输入端、一个非线性电流输出端、一个反相电流输出端和一个同相电流输出端，所述第二细胞神经单元和第三细胞神经单元均包括两个电流输入端和两个同相电流输出端，第一细胞神经单元的第一电流输入端与其自身的非线性电流输出端相连，第一细胞神经单元的第二电流输入端与其自身的反相电流输出端相连，第一细胞神经单元的第三电流输入端与第二细胞神经单元的一个同相电流输出端相连，第一细胞神经单元的同相电流输出端与第二细胞神经单元的第一电流输入端相连，第二细胞神经单元的第二电流输入端与第三细胞神经单元的一个同相电流输出端相连，第二细胞神经单元的另一个同相电流输出端与第三细胞神经单元的第一电流输入端相连，第三细胞神经单元的的另一个同相电流输出端与其本身的第二电流输入端相连；

所述第一细胞神经单元包括第一电流加权求和电路、第一电流有损积分器电路和第一电流型非线性函数电路，第一电流加权求和电路包括第一电流传输器、第二电流传输器、第三电流传输器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第一电流传输器、第二电流传输器和第三电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一电流传输器的Y端和X端分别经第一电阻、第二电阻后接地，第二电流传输器的Y端和X端分别经第三电阻、第四电阻后接地，第三电流传输器的Y端和X端分别经第五电阻、第六电阻后接地，第一电流传输器、第二电流传输器和第三电流传输器的Z端连接在一起，第一电流有损积分器电路包括第一多端输出电流传输器、第一接地电容和第一接地电阻，第一多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、两个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第一电流传输器的Z端与第一多端输出电流传输器的Y端相连，第一多端输出电流传输器的Y端经第一接地电容后接地，第一多端输出电流传输器的X端经第一接地电阻后接地，第一多端输出电流传输器的一个反相电流输出端与其自身的Y端相连，第一多端输出电流传输器的另一个反相电流输出端与第二电流传输器的Y端相连，第一电流型非线性函数电路包括第四电流传输器、第七电阻和第八电阻，第四电流传输器具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第四电流传输器的Y端相连，第四电流传输器的Y端经第七电阻后接地，第四电流传输器的X端经第八电阻后接地，第四电流传输器的Z端与第一电流传输器的Y端相连；

所述第二细胞神经单元包括第二电流加权求和电路、第二电流有损积分器电路，第二电流加权求和电路包括第五电流传输器、第六电流传输器、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻，第五电流传输器、第六电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第一多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第五电流传输器的Y端相连，第五电流传输器的Y端和X端分别经第九电阻、第十电阻后接地，第六电流传输器的Y端和X端分别经第十一电阻、第十二电阻后接地，第五电流传输器、第六电流传输器的Z端连接在一起，第二电流有损积分器电路包括第二多端输出电流传输器、第二接地电容和第二接地电阻，第二多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第五电流传输器的Z端与第二多端输出电流传输器的Y端相连，第二多端输出电流传输器的Y端经第二接地电容后接地，第二多端输出电流传输器的X端经第二接地电阻后接地，第二多端输出电流传输器的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第二多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第三电流传输器的Y端相连；

所述第三细胞神经单元包括第三电流加权求和电路、第三电流有损积分器电路，第三电流加权求和电路包括第七电流传输器、第八电流传输器、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻，第七电流传输器、第八电流传输器均具有一个Y端、一个X端和一个Z端，第二多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第七电流传输器的Y端相连，第七电流传输器的Y端和X端分别经第十三电阻、第十四电阻后接地，第八电流传输器的Y端和X端分别经第十五电阻、第十六电阻后接地，第七电流传输器、第八电流传输器的Z端连接在一起，第三电流有损积分器电路包括第三多端输出电流传输器、第三接地电容和第三接地电阻，第三多端输出电流传输器具有一个Y端、一个X端、一个反相电流输出端和三个同相电流输出端，第七电流传输器的Z端与第三多端输出电流传输器的Y端相连，第三多端输出电流传输器的Y端经第三接地电容后接地，第三多端输出电流传输器的X端经第三接地电阻后接地，第三多端输出电流传输器的反相电流输出端与其自身的Y端相连，第三多端输出电流传输器中有一个同相电流输出端悬空，剩下的两个同相电流输出端中其中一个同相电流输出端与第五电流传输器的Y端相连，第三多端输出电流传输器剩下的两个同相电流输出端中另一个同相电流输出端与第八电流传输器的Y端相连。