CN114285544A - 一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,包括:第一信号输出电路,用于生成第一输出信号;第二信号输出电路,用于生成第二输出信号;第三信号输出电路,用于生成第三输出信号;第四信号输出电路,用于生成第四输出信号;第一信号输出电路包括磁控忆阻器;本发明设计的含有磁控忆阻器的混沌保守系统及其信号发生电路,系统具有全局保守性;选取合适的系统参数,系统展现出丰富的准周期五维环面;固定参数条件下,改变系统初值,系统展现出具有同质多稳定性和异质多稳定性的偏移助推行为。
Description
技术领域
本发明涉及信号发生器电路设计技术领域,具体而言,涉及一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器。
背景技术
现有混沌系统分为耗散混沌系统与保守混沌系统,保守混沌系统在遍历性、能量恒定和随机性方面优于耗散混沌系统。现有的被发现的混沌系统中,保守混沌系统数量少,目前还没有由忆阻器设计构成的保守混沌系统信号发生系统和实现电路。
发明专利《一种带有耗散项的保守混沌系统及电路》,申请号:CN202110595608.3提供了一种带有耗散项的保守混沌系统及电路,系统组成没有包含忆阻器,系统没有产生偏移助推行为,并且系统的吸引子是普通的自激吸引子。目前,还没有由忆阻器构成的保守系统混沌信号发生器。
通过耦合忆阻器,使保守电路系统的非线性增强,目前所研究的具有偏移助推行为的混沌系统主要集中于耗散系统,具有偏移助推行为的忆阻保守混沌系统目前尚未报道。保守混沌系统在遍历性、能量恒定和随机性方面优于耗散混沌系统。现有的混沌信号发生电路技术中,还没有利用忆阻器来实现的保守系统的混沌信号发生器电路。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是通过磁控忆阻器耦合设计出一个五维忆阻保守混沌系统及其实现电路。
为了实现上述技术目的,本申请提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,包括:
第一信号输出电路,用于生成第一输出信号;
第二信号输出电路,用于生成第二输出信号;
第三信号输出电路,用于生成第三输出信号;
第四信号输出电路,用于生成第四输出信号;
第一信号输出电路由忆阻器W(Vu)、运算放大器U1、电容器C1、反相器G1组成,其中,将第二输出信号作为第一输入信号,输入到忆阻器W(Vu);运算放大器U1用于输出第五输出信号,反相器G1用于根据第五输出信号生成第一输出信号;
第二信号输出电路由电阻R1、运算放大器U2、乘法器M1、电阻R2、运算放大器U2、电容器C2组成,其中,将第一输出信号作为第二输入信号,输入到电阻R1;将第五输出信号和第三输出信号作为第三输入信号,输入到乘法器M1,运算放大器U2用于根据第二输出信号和第三输入信号,生成第二输出信号;
第三信号输出电路由电阻R3、运算放大器U3、电容器C3、反相器G2组成,其中,将第四输出信号作为第四输入信号,输入到电阻R3;运算放大器U3用于根据第四输入信号生成输出第六输出信号,反相器G2用于根据第六输出信号生成第三输出信号;
第四信号输出电路由电阻R4、运算放大器U4、乘法器M2、电阻R5、电容器C4组成,其中,将第三输出信号作为第五输入信号,输入到电阻R4;将第一输出信号和第二输出信号作为第六输入信号,输入到乘法器M2,运算放大器U4用于根据第五输入信号和第六输入信号,生成第四输出信号。
优选地,忆阻器W(Vu)的输出端与运算放大器U1的反相输入端连接;
运算放大器U1的同相输入端接地;
电容器C1的两端分别与运算放大器U1的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U1的输出端与反相器G1连接。
优选地,电阻R1与运算放大器U2的反相输入端连接;
乘法器M1的输出端通过电阻R2,与运算放大器U2的反相输入端连接;
电容器C2的两端分别与运算放大器U2的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U2的同相输入端接地。
优选地,电阻R3与运算放大器U3的反相输入端连接;
电容器C3的两端分别与运算放大器U3的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U3的同相输入端接地;
运算放大器U3的输出端与反相器G2连接。
优选地,电阻R4与运算放大器U4的反相输入端连接;
乘法器M2通过电阻R5,与运算放大器U4的反相输入端连接;
电容器C4的两端分别与运算放大器U4的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U4的同相输入端接地。
优选地,反相器G1和反相器G2的反相器电路相同;
反相器电路由电阻R6、运算放大器U5、电阻R7组成;
电阻R6与运算放大器U5的反相输入端连接;
电阻R7的两端分别与运算放大器U5的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U5的同相输入端接地。
优选地,忆阻器W(Vu)由电阻R8、电阻R12、乘法器M3、电阻R9、运算放大器U7、电容器C5、电阻R13、运算放大器U8、电阻R14、二极管D、运算放大器U9、电阻R11、运算放大器U6、电阻R10组成;
电阻R8通过电阻R9与乘法器M3连接;
电阻R12与运算放大器U7的反相输入端连接;
电容器C5的两端分别与运算放大器U7的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U7的同相输入端接地;
运算放大器U7的输出端通过电阻R13,分别与运算放大器U8的反相输入端和电阻R14连接;
运算放大器U8的同相输入端接地;
运算放大器U8的输出端与二极管D的阳极连接;
二极管D的阴极分别与电阻R14和运算放大器U9的同相输入端连接;
运算放大器U9的反相输入端和输出端相互连接;
运算放大器U9的输出端通过电阻R11,与运算放大器U6的反相输入端连接;
运算放大器U6同相输入端接地;
电阻R10的两端分别与运算放大器U6的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U6的输出端与乘法器M3连接。
优选地,乘法器M3包括第一输入端和第二输入端;
第二输入端用于连接运算放大器U6的输出端;
第一输入端用于接收第二输出信号;
电阻R8和电阻R12用于接收第二输出信号。
优选地,电阻R8和电阻R9的中间引出电流为忆阻器W(Vu)的输出电流;
忆阻器W(Vu)为磁控忆阻器。
优选地,Ci=33nF(i=l,2,3,4,5),R1=R2=R5=R8=1.298kΩ,R3=R4=5kΩ,R6=R7=R10=R11=10kΩ,R9=25.974kΩ,R13=R14=200kΩ,乘法器增益gi=1(i=1,2,3)。
本发明公开了以下技术效果:
本发明设计的含有磁控忆阻器的混沌保守系统及其信号发生电路,系统具有全局保守性;选取合适的系统参数,系统展现出丰富的准周期五维环面;固定参数条件下,改变系统初值,系统展现出具有同质多稳定性和异质多稳定性的偏移助推行为。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器电路原理图;
图2是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器电路中反相器G1和G2的电路实现原理图;
图3是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器中忆阻器W(Vu)的电路实现原理图;
图4是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器随参数a和b变化的Lyapunov指数谱图;
图5是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器随参数a和b变化的Matlab二维相图,其中,(a)是z-u相平面,此时a=b=1.86;(b)是z-u相平面,此时a=b=1.9;(c)z-ω相平面,此时a=b=8.68;
图6是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器变化初始值时相图,其中,(a)为u(0)取值为-10、-7.5、-5;(b)为u(0)取值为-2.5、0、2.5;
图7是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器变化初始值(x(0),1,1,1,u(0))中的u(0)取值为-9、-5、-2、3和7时的相图,其中,(a)为Matlab仿真计算的相图,(b)为PSIM软件观测的相图,(c)为DSP平台示波器观测的相图;
图8是本发明所述的忆阻保守混沌信号发生器选取特定电路参数情况下在Vx-Vy平面产生的混沌相图,其中,图(a)为PSIM软件观测的相图,图(b)为DSP平台示波器观测的相图。
具体实施方式
下为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如图1-8所示,本发明提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,包括:
第一信号输出电路,用于生成第一输出信号;
第二信号输出电路,用于生成第二输出信号;
第三信号输出电路,用于生成第三输出信号;
第四信号输出电路,用于生成第四输出信号;
第一信号输出电路由忆阻器W(Vu)、运算放大器U1、电容器C1、反相器G1组成,其中,将第二输出信号作为第一输入信号,输入到忆阻器W(Vu);运算放大器U1用于输出第五输出信号,反相器G1用于根据第五输出信号生成第一输出信号;
第二信号输出电路由电阻R1、运算放大器U2、乘法器M1、电阻R2、运算放大器U2、电容器C2组成,其中,将第一输出信号作为第二输入信号,输入到电阻R1;将第五输出信号和第三输出信号作为第三输入信号,输入到乘法器M1,运算放大器U2用于根据第二输出信号和第三输入信号,生成第二输出信号;
第三信号输出电路由电阻R3、运算放大器U3、电容器C3、反相器G2组成,其中,将第四输出信号作为第四输入信号,输入到电阻R3;运算放大器U3用于根据第四输入信号生成输出第六输出信号,反相器G2用于根据第六输出信号生成第三输出信号;
第四信号输出电路由电阻R4、运算放大器U4、乘法器M2、电阻R5、电容器C4组成,其中,将第三输出信号作为第五输入信号,输入到电阻R4;将第一输出信号和第二输出信号作为第六输入信号,输入到乘法器M2,运算放大器U4用于根据第五输入信号和第六输入信号,生成第四输出信号。
进一步优选地,忆阻器W(Vu)的输出端与运算放大器U1的反相输入端连接;
运算放大器U1的同相输入端接地;
电容器C1的两端分别与运算放大器U1的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U1的输出端与反相器G1连接。
进一步优选地,电阻R1与运算放大器U2的反相输入端连接;
乘法器M1的输出端通过电阻R2,与运算放大器U2的反相输入端连接;
电容器C2的两端分别与运算放大器U2的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U2的同相输入端接地。
进一步优选地,电阻R3与运算放大器U3的反相输入端连接;
电容器C3的两端分别与运算放大器U3的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U3的同相输入端接地;
运算放大器U3的输出端与反相器G2连接。
进一步优选地,电阻R4与运算放大器U4的反相输入端连接;
乘法器M2通过电阻R5,与运算放大器U4的反相输入端连接;
电容器C4的两端分别与运算放大器U4的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U4的同相输入端接地。
进一步优选地,反相器G1和反相器G2的反相器电路相同;
反相器电路由电阻R6、运算放大器U5、电阻R7组成;
电阻R6与运算放大器U5的反相输入端连接;
电阻R7的两端分别与运算放大器U5的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U5的同相输入端接地。
进一步优选地,忆阻器W(Vu)由电阻R8、电阻R12、乘法器M3、电阻R9、运算放大器U7、电容器C5、电阻R13、运算放大器U8、电阻R14、二极管D、运算放大器U9、电阻R11、运算放大器U6、电阻R10组成;
电阻R8通过电阻R9与乘法器M3连接;
电阻R12与运算放大器U7的反相输入端连接;
电容器C5的两端分别与运算放大器U7的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U7的同相输入端接地;
运算放大器U7的输出端通过电阻R13,分别与运算放大器U8的反相输入端和电阻R14连接;
运算放大器U8的同相输入端接地;
运算放大器U8的输出端与二极管D的阳极连接;
二极管D的阴极分别与电阻R14和运算放大器U9的同相输入端连接;
运算放大器U9的反相输入端和输出端相互连接;
运算放大器U9的输出端通过电阻R11,与运算放大器U6的反相输入端连接;
运算放大器U6同相输入端接地;
电阻R10的两端分别与运算放大器U6的反相输入端和输出端连接;
运算放大器U6的输出端与乘法器M3连接。
进一步优选地,乘法器M3包括第一输入端和第二输入端;
第二输入端用于连接运算放大器U6的输出端;
第一输入端用于接收第二输出信号;
电阻R8和电阻R12用于接收第二输出信号。
进一步优选地,电阻R8和电阻R9的中间引出电流为忆阻器W(Vu)的输出电流;
忆阻器W(Vu)为磁控忆阻器。
进一步优选地,Ci=33nF(i=1,2,3,4,5),R1=R2=R5=R8=1.298kΩ,R3=R4=5kΩ,R6=R7=R10=R11=10kΩ,R9=25.974kΩ,R13=R14=200kΩ,乘法器增益gi=1(i=1,2,3)。
实施例1:本发明提供了一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,设计方法包括以下步骤:
设计含有忆阻器的保守系统无量纲状态方程,其表达式为
其中a、b和c是系统参数,x、y、z和w为系统状态变量,u为忆阻的内部状态变量,并且W(u)=α-β|u|为忆阻器的忆导函数,α和β是两个正的忆阻器参数,本系统中选取α=1,β=0.05。
令方程(1)的左边部分为零,可以得到
然后,解方程(2)可以得到系统(1)的平衡点为
E=(0,0,0,0,u∈R) (3)
由于系统(1)拥有无数个平衡点,因此该系统具有隐藏特性,而系统位于平衡点的雅可比矩阵可以被推导出
然后特征方程可以得到
PE(λ)=λ5+[c2+a2(1-0.05|u|)]λ3+a2c2(1-0.05|u|)λ=0 (5)
特征值分别为λ1=0,λ4,5=±jc,其中j为虚部单元。当u>20或者u<-20时,平衡点为鞍点,当-20<u<20时,平衡点为中心点,系统(1)的平衡点既不是焦点又不是节点,因此系统(1)不存在吸引的解,而这正是保守系统的重要特征之一,此外,计算系统(1)流的散度为
可以得知,系统(1)是体积保守的。
令由系统(1)设计此系统对应电路系统方程为(7)式,其中τ=RC为电路时间常数。Vx、Vy、Vz、Vw和Vu分别对应系统(1)中状态变量x、y、z,w和u,Ci(i=1,2,3,4,5)为电容值,g1和g2分别对应乘法器M1和M2的增益。
(7)式中,忆阻器W(Vu)的方程为(8)式。其中iω为磁控忆阻器的输出电流,R和C为电路时间常数,g3为乘法器M3的增益。
根据电路理论,设计(7)式所对应的电路原理图,见图1,其中Vx、Vy、Vz、Vω和Vu别对应于C1、C2、C3、C4和C5这五个电容的电压,图1中的反相器G1和G2的电路相同,反相器电路原理图见图2,图1中的忆阻器W(Vu)实现电路原理图见图3。
本发明提到的具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,如图1所示,其电路组成:
该电路组成包括运算放大器U1、运算放大器U2、运算放大器U3、运算放大器U4、运算放大器U5、运算放大器U6、运算放大器U7、运算放大器U8、运算放大器U9、乘法器M1、乘法器M2、乘法器M3、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、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、二极管D、电容器C1、电容器C2、电容器C3、电容器C4和电容器C5组成。
第一路输出信号为Vx,第二路输出信号为Vy,第三路输出信号为Vz,第四路输出信号为Vω,忆阻器内部状态变量信号为Vu。
在第一路信号中,Vy信号作为忆阻器W(Vu)的输入信号,忆阻器W(Vu)的输出信号iω接运算放大器U1的反相输入端,运算放大器U1的同相输入端接地,电容器C1的两端接运算放大器U1的反相输入端和输出端,运算放大器U1的输出信号为-Vx,-Vx信号接反相器G1,反相器G1的输出信号为Vx。
在第二路信号中,Vx信号接电阻R1的一端,电阻R1的另一端接运算放大器U2的反相输入端,-Vx信号和Vω信号同时接乘法器M1的输入端,乘法器M1的输出端接电阻R2,电阻R2的另一端接运算放大器U2的反相输入端,电容器C2的两端接运算放大器U2的反相输入端和输出端,运算放大器U2的同相输入端接地,运算放大器U2的输出信号为Vy。
在第三路信号中,Vω信号接电阻R3的一端,电阻R3的另一端接运算放大器U3的反相输入端,电容器C3的两端接运算放大器U3的反相输入端和输出端,运算放大器U3的同相输入端接地,运算放大器U3的输出信号为-Vz,-Vz信号接反相器G2,反相器G2的输出信号为Vz。
在第四路信号中,Vz信号接电阻R4的一端,电阻R4的另一端接运算放大器U4的反相输入端,Vx信号和Vy信号同时接乘法器M2的输入端,乘法器M2的输出端接电阻R5,电阻R5的另一端接运算放大器U4的反相输入端,电容器C4的两端接运算放大器U4的反相输入端和输出端,运算放大器U4的同相输入端接地,运算放大器U4的输出信号为Vω。
第一路信号中的反相器G1和在第三路信号中的反相器G2电路相同,见图2,具体电路组成为:输入信号InSig接电阻R6,电阻R6的另一端接运算放大器U5的反相输入端,电阻R7的两端接运算放大器U5的反相输入端和输出端,运算放大器U5的同相输入端接地,运算放大器U5的输出信号为OutSig,OutSig=-InSig。
第一路信号中的忆阻器W(Vu)的实现电路见图3,具体电路组成为:Vy信号接电阻R8、电阻R12和乘法器M3的一个输入端,电阻R8的另一端接电阻R9,电阻R9的另一端接乘法器M3的输出端;电阻R12的另一端接运算放大器U7的反相输入端,电容器C5的两端接运算放大器U7的反相输入端和输出端,运算放大器U7的同相输入端接地,运算放大器U7的输出信号为-Vu;放大器U7的输出端接电阻R13,电阻R13的另一端接运算放大器U8的反相输入端和电阻R14,运算放大器U8的同相输入端接地,运算放大器U8的输出接二极管D的阳极,二极管D的阴极接电阻R14的另一端和运算放大器U9的同相输入端;运算放大器U9的反相输入端接运算放大器U9的输出端,运算放大器U9的输出信号为|Vu|,放大器U9的输出端接电阻R11;电阻R11的另一端接运算放大器U6的反相输入端,运算放大器U6同相输入端接地,电阻R10的两端接运算放大器U6的反相输入端和输出端,运算放大器U6的输出端接乘法器M3的另一个输入端;从电阻R8和电阻R9的中间引出的电流为磁控忆阻器的输出电流iω。
本发明公开的一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,固定系统参数c=2和系统初始值IC=(1,1,1,1,1),变化参数a和b,令a,b∈[1,10],在Matlab2020b平台上,步长为0.01s,采用四阶龙格库塔法对系统(1)进行数值计算,系统(1)Lyapunov指数谱(LEs)如图4所示,在任意时刻图中的五个LE值之和为零,说明系统是保守系统。
本发明公开的一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,固定系统参数c=2和系统初始值IC=(1,1,1,1,1),变化参数a和b,在Matlab2020b计算系统(1)二维相图,如图5所示,其中图(a)是z-u相平面,此时a=b=1.86,图(b)是z-u相平面,此时a=b=1.9,图(c)z-ω相平面,此时a=b=8.68,说明系统(1)在改变参数a和b值时呈现多种拓扑结构的准周期状态。
设定系统(1)参数a=5,b=2,c=2,α=1,β=0.05,同时固定系统初值(x(0),1,1,1,u(0))中的x(0)=0.05,改变初值中的u(0),用Matlab2020b计算系统(1)二维相图,观测在二维相图上发生的异质多稳定性偏移助推行为,如图6所示,图中的右侧相图是左侧相图的放大,其中(a)表示u(0)取值为-10,-7.5和-5,(b)表示u(0)取值为-2.5,0和2.5。
设定系统(1)参数a=5,b=2,c=2,α=1,β=0.05,固定初值(x(0),1,1,1,u(0))中的x(0),令x(0)=4.9,改变u(0)值,令u(0)分别取-9,-5,-2,3和7,观测在二维相图上发生的同质多稳定性偏移助推行为,如图7所示,其中,图7中(a)表示Matlab仿真计算的相图,图7中(b)表示PSIM软件观测的相图,图7中(c)表示DSP平台示波器观测的相图。图7中采用不同平台实现的随初始值不同系统吸引子位置发生了偏移助推和形状高度变化,证明了电路设计的正确性。
选取电路系统(7)式中,R=10kΩ,C=Ci=33nF(i=1,2,3,4,5),R1=R2=R5=R8=1.298kΩ,R3=R4=5kΩ,R6=R7=R10=R11=10kΩ,R9=25.974kΩ,R13=R14=200kΩ,放大器元件Ui(i=1,2,…,8,9)采用AD711KN,±13V供电,二极管D采用IN4148,乘法器增益gi=1(i=1,2,3),系统初值IC=(1,1,1,1,1)。在此参数和初值下,系统在Vx-Vy平面产生的混沌相图见图8,图中各相图展示出轨道运动具有较复杂的往返和折叠行为并形成一定形状的混沌吸引子,其中图8中(a)表示PSIM软件观测的相图,图8中(b)表示是采用DSP数字平台使用示波器观测的相图,两图吸引子形状一致。
Claims (10)
1.一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于,包括:
第一信号输出电路,用于生成第一输出信号;
第二信号输出电路,用于生成第二输出信号;
第三信号输出电路,用于生成第三输出信号;
第四信号输出电路,用于生成第四输出信号;
所述第一信号输出电路由忆阻器W(Vu)、运算放大器U1、电容器C1、反相器G1组成,其中,将所述第二输出信号作为第一输入信号,输入到所述忆阻器W(Vu);所述运算放大器U1用于输出第五输出信号,所述反相器G1用于根据所述第五输出信号生成所述第一输出信号;
所述第二信号输出电路由电阻R1、运算放大器U2、乘法器M1、电阻R2、运算放大器U2、电容器C2组成,其中,将所述第一输出信号作为第二输入信号,输入到所述电阻R1;将所述第五输出信号和所述第三输出信号作为第三输入信号,输入到所述乘法器M1,所述运算放大器U2用于根据所述第二输出信号和所述第三输入信号,生成所述第二输出信号;
所述第三信号输出电路由电阻R3、运算放大器U3、电容器C3、反相器G2组成,其中,将所述第四输出信号作为第四输入信号,输入到所述电阻R3;所述运算放大器U3用于根据所述第四输入信号生成输出第六输出信号,所述反相器G2用于根据所述第六输出信号生成所述第三输出信号;
所述第四信号输出电路由电阻R4、运算放大器U4、乘法器M2、电阻R5、电容器C4组成,其中,将所述第三输出信号作为所述第五输入信号,输入到所述电阻R4;将所述第一输出信号和所述第二输出信号作为第六输入信号,输入到所述乘法器M2,所述运算放大器U4用于根据所述第五输入信号和所述第六输入信号,生成所述第四输出信号。
2.根据权利要求1所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述忆阻器W(Vu)的输出端与所述运算放大器U1的反相输入端连接;
所述运算放大器U1的同相输入端接地;
所述电容器C1的两端分别与所述运算放大器U1的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U1的输出端与所述反相器G1连接。
3.根据权利要求2所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述电阻R1与所述运算放大器U2的反相输入端连接;
所述乘法器M1的输出端通过所述电阻R2,与所述运算放大器U2的反相输入端连接;
所述电容器C2的两端分别与所述运算放大器U2的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U2的同相输入端接地。
4.根据权利要求3所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述电阻R3与所述运算放大器U3的反相输入端连接;
所述电容器C3的两端分别与所述运算放大器U3的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U3的同相输入端接地;
所述运算放大器U3的输出端与所述反相器G2连接。
5.根据权利要求4所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述电阻R4与所述运算放大器U4的反相输入端连接;
所述乘法器M2通过所述电阻R5,与所述运算放大器U4的反相输入端连接;
所述电容器C4的两端分别与所述运算放大器U4的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U4的同相输入端接地。
6.根据权利要求5所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述反相器G1和所述反相器G2的反相器电路相同;
所述反相器电路由电阻R6、运算放大器U5、电阻R7组成;
所述电阻R6与所述运算放大器U5的反相输入端连接;
所述电阻R7的两端分别与所述运算放大器U5的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U5的同相输入端接地。
7.根据权利要求6所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述忆阻器W(Vu)由电阻R8、电阻R12、乘法器M3、电阻R9、运算放大器U7、电容器C5、电阻R13、运算放大器U8、电阻R14、二极管D、运算放大器U9、电阻R11、运算放大器U6、电阻R10组成;
所述电阻R8通过所述电阻R9与所述乘法器M3连接;
所述电阻R12与所述运算放大器U7的反相输入端连接;
所述电容器C5的两端分别与所述运算放大器U7的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U7的同相输入端接地;
所述运算放大器U7的输出端通过所述电阻R13,分别与所述运算放大器U8的反相输入端和所述电阻R14连接;
所述运算放大器U8的同相输入端接地;
所述运算放大器U8的输出端与所述二极管D的阳极连接;
所述二极管D的阴极分别与所述电阻R14和所述运算放大器U9的同相输入端连接;
所述运算放大器U9的反相输入端和输出端相互连接;
所述运算放大器U9的输出端通过所述电阻R11,与所述运算放大器U6的反相输入端连接;
所述运算放大器U6同相输入端接地;
所述电阻R10的两端分别与所述运算放大器U6的反相输入端和输出端连接;
所述运算放大器U6的输出端与所述乘法器M3连接。
8.根据权利要求7所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述乘法器M3包括第一输入端和第二输入端;
所述第二输入端用于连接所述运算放大器U6的输出端;
所述第一输入端用于接收所述第二输出信号;
所述电阻R8和所述电阻R12用于接收所述第二输出信号。
9.根据权利要求8所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
所述电阻R8和所述电阻R9的中间引出电流为所述忆阻器W(Vu)的输出电流;
所述忆阻器W(Vu)为磁控忆阻器。
10.根据权利要求9所述一种具有偏移助推行为的忆阻保守混沌信号发生器,其特征在于:
Ci=33nF(i=1,2,3,4,5),R1=R2=R5=R8=1.298kΩ,R3=R4=5kΩ,R6=R7=R10=R11=10kΩ,R9=25.974kΩ,R13=R14=200kΩ,乘法器增益gi=1(i=1,2,3)。
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CN208063218U (zh) * | 2018-04-19 | 2018-11-06 | 沈阳建筑大学 | 一种含有串联忆阻器的五维混沌电路 |
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CN112329365A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-02-05 | 安顺学院 | 一种耦合双忆阻器高维隐藏信号发生系统 |
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