CN106992849B

CN106992849B - 一种二维四涡卷混沌电路

Info

Publication number: CN106992849B
Application number: CN201710326989.9A
Authority: CN
Inventors: 吕恩胜; 王瑞娟; 邵丹; 崔文娜; 王会翰; 马凯拓; 赵向杰
Original assignee: Henan Vocational College of Applied Technology
Current assignee: Henan Vocational College of Applied Technology
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-05-10
Publication date: 2023-04-18
Anticipated expiration: 2037-05-10
Also published as: CN106992849A

Abstract

本发明涉及一种混沌电路，运算放大器A₁、A₂构成反相积分器，输出端分别为混沌信号X、Y；运算放大器A₃构成反相放大器；运算放大器A₄、A₅构成滞回器。反相积分器A₁的输出端分别与反相积分器A₂、反相放大器A₃和滞回器A₄连接；反相积分器A₂的输出端分别与反相放大器A₃和滞回器A₅连接；反相放大器A₃的输出端与反相积分器A₁连接；滞回器A₄的输出端与反相积分器A₂连接；滞回器A₅的输出端与反相放大器A₃连接。本发明可以产生各种混沌波形、相图与混沌演变曲线，可广泛用于语音模拟信号保密通信系统中。

Description

一种二维四涡卷混沌电路

技术领域

本发明属于非线性电路与系统，常称混沌电路,具体涉及一种二维四涡卷混沌电路。

背景技术：

1963年洛伦兹（E.N.Lorenz）首次提出混沌系统， 1983年蔡少棠发明蔡氏电路（Chua's circuit），1992年Oppenheim、Kocarev提出混沌遮掩保密通信，以致混沌电路成为社会研究的热点问题。

经典的混沌系统，例如：Lorenz混沌系统、蔡氏电路和Chen氏混沌系统等混沌系统，多为三维二涡卷，对经典的三维二涡卷混沌系统进行改进，可以产生多涡卷混沌系统，目前对于二维混沌系统，报道的有二维二涡卷系统，还没有二维四涡卷的混沌电路。

发明内容：

本发明的目的在于克服上述中混沌电路存在的问题，设计一种新的混沌电路,可以产生二维四涡卷的混沌电路。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，可以广泛应用于语音模拟信号保密通信系统中。

本发明实现上述目的，采用的技术方案是：

一种二维四涡卷混沌电路，其特征是: 由5个运算放大器、以及11个电阻和2个电容构成，其中：运算放大器A₁的反相输入端与电阻R₁连接，运算放大器A₁的同相输入端接地，运算放大器A₁的反相输入端与输出端之间连接电容C₁，运算放大器A₁的输出端与电阻R₂、R₇以及运算放大器A₄的反相输入端连接，运算放大器A₁的输出端即为X输出端；运算放大器A₂的反相输入端与电阻R₂、R₃连接，运算放大器A₂的同相输入端接地，运算放大器A₂的反相输入端与输出端之间连接电容C₂，运算放大器A₂的输出端与电阻R₈以及运算放大器A₅的反相输入端连接，运算放大器A₂的输出端即为Y输出端；运算放大器A₃的反相输入端与电阻R₇、R₈、R₉连接，运算放大器A₃的同相输入端接地，运算放大器A₃的反相输入端与输出端之间连接电阻R₆，运算放大器A₃的输出端与电阻R₁连接；运算放大器A₄的反相输入端与电阻R₂以及运算放大器A₁输出端连接，运算放大器A₄的同相输入端与输出端之间连接电阻R₅，运算放大器A₄的同相输入端连接电阻R₄，电阻R₄的另一端接地，运算放大器A₄的输出端与电阻R₃连接；运算放大器A₅的反相输入端与电阻R₈以及运算放大器A₂的输出端连接，运算放大器A₅的同相输入端与输出端之间连接电阻R₁₁，运算放大器A₅的同相输入端连接电阻R₁₀，电阻R₁₀的另一端接地，运算放大器A₅的输出端与电阻R₉连接。

所述电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀和电阻R₁₁用电位器代替，改变电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀和电阻R₁₁的阻值可以观察混沌电路演变的各种曲线。

本发明的有益效果是：在该混沌电路中，可以输出二维四涡卷混沌电路的波形、相图与混沌演变曲线，在普通示波器上即可观察X、Y各输出端的波形图，也可观察X-Y相图，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，本发明可广泛用于语音模拟信号保密通信系统中。

附图说明：

图1 是本发明一种二维四涡卷混沌电路的原理图；

图2 是本发明一种二维四涡卷混沌电路的X 输出端波形图；

图3 是本发明一种二维四涡卷混沌电路的Y 输出端波形图；

图4 是本发明一种二维四涡卷混沌电路的X-Y 输出端相图；

具体实施方式：

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

参照图1，由5个运算放大器、以及11个电阻和2个电容构成，其中：运算放大器A₁的反相输入端与电阻R₁连接，运算放大器A₁的同相输入端接地，运算放大器A₁的反相输入端与输出端之间连接电容C₁，运算放大器A₁的输出端与电阻R₂、R₇以及运算放大器A₄的反相输入端连接，运算放大器A₁的输出端即为X输出端；运算放大器A₂的反相输入端与电阻R₂、R₃连接，运算放大器A₂的同相输入端接地，运算放大器A₂的反相输入端与输出端之间连接电容C₂，运算放大器A₂的输出端与电阻R₈以及运算放大器A₅的反相输入端连接，运算放大器A₂的输出端即为Y输出端；运算放大器A₃的反相输入端与电阻R₇、R₈、R₉连接，运算放大器A₃的同相输入端接地，运算放大器A₃的反相输入端与输出端之间连接电阻R₆，运算放大器A₃的输出端与电阻R₁连接；运算放大器A₄的反相输入端与电阻R₂以及运算放大器A₁输出端连接，运算放大器A₄的同相输入端与输出端之间连接电阻R₅，运算放大器A₄的同相输入端连接电阻R₄，电阻R₄的另一端接地，运算放大器A₄的输出端与电阻R₃连接；运算放大器A₅的反相输入端与电阻R₈以及运算放大器A₂的输出端连接，运算放大器A₅的同相输入端与输出端之间连接电阻R₁₁，运算放大器A₅的同相输入端连接电阻R₁₀，电阻R₁₀的另一端接地，运算放大器A₅的输出端与电阻R₉连接。

当电容C₁=C₂=100nF，电阻R₁=R₂=R₄=R₆=R₈=R₁₀=3KΩ，R₃=R₉=25KΩ，R₅= R₁₁=12.5KΩ，R₇=30KΩ，运算放大器使用μA741,将附图1中X输出端、Y输出端连接到示波器信号输入端，可以显示X、Y输出端的波形图，如附图2 、附图3所示，使用示波器的相图方式，观测X-Y输出端相图，如附图4所示，证明了本发明的有效性。

实施例2：

所述电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀和电阻R₁₁用电位器代替，改变其阻值可以观察该混沌电路演变的各种曲线。

Claims

1.一种二维四涡卷混沌电路，其特征是: 由5个运算放大器、以及11个电阻和2个电容构成，其中：运算放大器A₁的反相输入端与电阻R₁连接，运算放大器A₁的同相输入端接地，运算放大器A₁的反相输入端与输出端之间连接电容C₁，运算放大器A₁的输出端与电阻R₂、R₇以及运算放大器A₄的反相输入端连接，运算放大器A₁的输出端即为X输出端；运算放大器A₂的反相输入端与电阻R₂、R₃连接，运算放大器A₂的同相输入端接地，运算放大器A₂的反相输入端与输出端之间连接电容C₂，运算放大器A₂的输出端与电阻R₈以及运算放大器A₅的反相输入端连接，运算放大器A₂的输出端即为Y输出端；运算放大器A₃的反相输入端与电阻R₇、R₈、R₉连接，运算放大器A₃的同相输入端接地，运算放大器A₃的反相输入端与输出端之间连接电阻R₆，运算放大器A₃的输出端与电阻R₁连接；运算放大器A₄的反相输入端与电阻R₂以及运算放大器A₁输出端连接，运算放大器A₄的同相输入端与输出端之间连接电阻R₅，运算放大器A₄的同相输入端连接电阻R₄，电阻R₄的另一端接地，运算放大器A₄的输出端与电阻R₃连接；运算放大器A₅的反相输入端与电阻R₈以及运算放大器A₂的输出端连接，运算放大器A₅的同相输入端与输出端之间连接电阻R₁₁，运算放大器A₅的同相输入端连接电阻R₁₀，电阻R₁₀的另一端接地，运算放大器A₅的输出端与电阻R₉连接。

2.根据权利要求1所述的一种二维四涡卷混沌电路，其特征在于：所述电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀和电阻R₁₁用电位器代替，改变电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电阻R₆、电阻R₇、电阻R₈、电阻R₉、电阻R₁₀和电阻R₁₁的阻值可以观察混沌电路演变的各种曲线。