CN209046656U - 一种三阶滞回非线性混沌电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三阶滞回非线性混沌电路，包括五个运算放大器、十个电阻、三个电容、正电源和负电源，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器构成线性反相积分器，输出端分别为混沌信号输出端X、Y、Z输出端，第四运算放大器构成线性反相放大器，第五运算放大器构成滞回非线性函数产生器。本实用新型能输出X、Y、Z三个混沌波形信号与X‑Y、X‑Z、Y‑Z三个二维混沌相图，且能在示波器上显示上述各种混沌信号。本实用新型通过将第四电阻由可变电阻代替后，可以改变以上所述各种混沌信号的混沌特性，可以在示波器上显示三阶滞回传输非线性混沌电路的各种演变曲线，还可以进行五运放三阶滞回传输非线性混沌电路的其它各种实验。

Description

一种三阶滞回非线性混沌电路

技术领域

本实用新型属于非线性电路技术领域，具体涉及一种三阶滞回非线性混沌电路。

背景技术

Jerk混沌电路是被广泛研究的一类混沌电路，专利号CN204681394U的专利《一种可以转换类型的三阶JERK混沌电路组合》与专利号CN101447140B的专利《一种级联反相积分器混沌电路》都是JERK电路，能够产生3个混沌电压信号与3个两维相图，现有JERK电路提供了多种非线性，但是都没有滞回非线性；专利号CN105845004A的专利《一种用滞回函数实现的蔡氏电路》提供了滞回非线性却没有涉及到JERK电路，只能产生2个混沌电压信号与1个两维相图；JERK混沌电路没有滞回非线性是现有JERK混沌电路技术存在的不足。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种能够输出3个混沌波形图与3个二维混沌相图，且能够输出稳定三阶双涡旋混沌信号的三阶滞回非线性混沌电路。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种三阶滞回非线性混沌电路，包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、正电源和负电源，所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器的同相输入端接地，所述第一运算放大器的反相输入端与输出端之间连接第一电容，所述第一运算放大器的输出端分别与第五运算放大器的反相输入端、第一电阻的一端连接，所述第一运算放大器的输出端为X输出端，所述第一运算放大器的反相输入端与第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端之间连接第二电容，所述第二运算放大器的输出端与第九电阻的一端连接，所述第二运算放大器的输出端为Y输出端，所述第二运算放大器的反相输入端与第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与第三运算放大器的输出端连接，所述第三运算放大器的输出端为Z输出端，所述第三运算放大器的反相输入端与输出端之间连接并联的第三电容与第四电阻，所述第三运算放大器的反相输入端分别与第一电阻的另一端、第二电阻和第三电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与第五运算放大器的输出端连接，所述第三电阻的另一端与第四运算放大器的输出端连接，所述第四运算放大器的反相输入端与第九电阻的另一端连接，所述第四运算放大器的反相输入端与输出端直接连接第十电阻，所述第五运算放大器的同相输入端分别与第七电阻和第八电阻的一端连接，所述第七电阻另一端接地，所述第八电阻的另一端与第五运算放大器的输出端连接，所述第五运算放大器的正电源输入端与正电源的正极连接，所述第五运算放大器的负电源输入端与负电源的负极连接，所述正电源的负极与负电源的正极接地。

进一步地，所述第四电阻为可变电阻。

本实用新型相对现有技术具有以下有益效果：本实用新型的三阶滞回非线性混沌电路主要包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第四运算放大器、第五运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一电容、第二电容、第三电容、正电源和负电源，其中第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器构成线性反相积分器，输出端分别为混沌信号输出端X、Y、Z输出端，第四运算放大器构成线性反相放大器，第五运算放大器构成滞回非线性函数产生器。本实用新型能输出X、Y、Z三个混沌波形信号与X-Y、X-Z、Y-Z三个二维混沌相图，且能在示波器上显示上述各种混沌信号。本实用新型通过将第四电阻由可变电阻代替后，可以改变以上所述各种混沌信号的混沌特性，可以在示波器上显示五运放三阶滞回传输非线性混沌电路的各种演变曲线，还可以进行五运放三阶滞回传输非线性混沌电路的其它各种实验，本实用新型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。

附图说明

图1为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路原理图；

图2为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路X波形图；

图3为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路Y波形图；

图4为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路Z波形图；

图5为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路X-Y相图；

图6为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路X-Z相图；

图7为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路Y-Z相图；

图8为本实用新型三阶滞回非线性混沌电路输入输出相图。

本实用新型附图标记含义如下：A1、第一运算放大器；A2、第二运算放大器；A3、第三运算放大器；A4、第四运算放大器；A5、第五运算放大器；R1、第一电阻；R2、第二电阻；R3、第三电阻；R4、第四电阻；R5、第五电阻；R6、第六电阻；R7、第七电阻；R8、第八电阻；R9、第九电阻；R10、第十电阻；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容；E1、正电源；E2、负电源。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种三阶滞回非线性混沌电路，包括第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4、第五运算放大器A5、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、正电源E1和负电源E2，第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3、第四运算放大器A4的同相输入端接地，第一运算放大器A1的反相输入端与输出端之间连接第一电容C1，第一运算放大器A1的输出端分别与第五运算放大器A5的反相输入端、第一电阻R1的一端连接，第一运算放大器A1的输出端为X输出端，第一运算放大器A1的反相输入端与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端与第二运算放大器A2的输出端连接，第二运算放大器A2的反相输入端与输出端之间连接第二电容C2，第二运算放大器A2的输出端与第九电阻R9的一端连接，第二运算放大器A2的输出端为Y输出端，第二运算放大器A2的反相输入端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第三运算放大器A3的输出端连接，第三运算放大器A3的输出端为Z输出端，第三运算放大器A3的反相输入端与输出端之间连接并联的第三电容C3与第四电阻R4，第三运算放大器A3的反相输入端分别与第一电阻R1的另一端、第二电阻R2和第三电阻R3的一端连接，第二电阻R2的另一端与第五运算放大器A5的输出端连接，第三电阻R3的另一端与第四运算放大器A4的输出端连接，第四运算放大器A4的反相输入端与第九电阻R9的另一端连接，第四运算放大器A4的反相输入端与输出端直接连接第十电阻R10，第五运算放大器A5的同相输入端分别与第七电阻R7和第八电阻R8的一端连接，第七电阻R7另一端接地，第八电阻R8的另一端与第五运算放大器A5的输出端连接，第五运算放大器A5的正电源输入端与正电源E1的正极连接，第五运算放大器A5的负电源输入端与负电源E2的负极连接，正电源E1的负极与负电源E2的正极接地。

将图1中X输出端、Y输出端、Z输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口，可以显示X、Y、Z的波形；使用示波器的相图方式观测，X输出端相图信号如图2所示，Y输出端相图信号如图3所示，Z输出端相图信号如图4所示，X-Y输出端相图信号如图5所示，X-Z输出端相图信号如图6所示，Y-Z输出端相图信号如图7所示，三阶滞回非线性电路输入输出相图如图8所示。若第四电阻R4由可变电阻代替，连续改变电阻值，可以观察混沌演变的各种曲线，将两个相同的电路经过连接，可以进行五运放三阶滞回传输非线性混沌电路的同步与混沌保密通信等各种实验。

本实用新型实施例的元器件参数如下：第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3型号为TL082或TL084， C1 = C2 = C3 = 0.01uF, R1 = 0.6kΩ，R2 = 5kΩ，R3 = R5 = R6 = R9 = R10 = 10kΩ，R4 = 1.2kΩ（可变电阻），R7 = 2kΩ， R8 = 12kΩ。

Claims (2)

1.一种三阶滞回非线性混沌电路，其特征在于：包括第一运算放大器（A1）、第二运算放大器（A2）、第三运算放大器（A3）、第四运算放大器（A4）、第五运算放大器（A5）、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第四电阻（R4）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第八电阻（R8）、第九电阻（R9）、第十电阻（R10）、第一电容（C1）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、正电源（E1）和负电源（E2），所述第一运算放大器（A1）、第二运算放大器（A2）、第三运算放大器（A3）、第四运算放大器（A4）的同相输入端接地，所述第一运算放大器（A1）的反相输入端与输出端之间连接第一电容（C1），所述第一运算放大器（A1）的输出端分别与第五运算放大器（A5）的反相输入端、第一电阻（R1）的一端连接，所述第一运算放大器（A1）的输出端为X输出端，所述第一运算放大器（A1）的反相输入端与第六电阻（R6）的一端连接，所述第六电阻（R6）的另一端与第二运算放大器（A2）的输出端连接，所述第二运算放大器（A2）的反相输入端与输出端之间连接第二电容（C2），所述第二运算放大器（A2）的输出端与第九电阻（R9）的一端连接，所述第二运算放大器（A2）的输出端为Y输出端，所述第二运算放大器（A2）的反相输入端与第五电阻（R5）的一端连接，所述第五电阻（R5）的另一端与第三运算放大器（A3）的输出端连接，所述第三运算放大器（A3）的输出端为Z输出端，所述第三运算放大器（A3）的反相输入端与输出端之间连接并联的第三电容（C3）与第四电阻（R4），所述第三运算放大器（A3）的反相输入端分别与第一电阻（R1）的另一端、第二电阻（R2）和第三电阻（R3）的一端连接，所述第二电阻（R2）的另一端与第五运算放大器（A5）的输出端连接，所述第三电阻（R3）的另一端与第四运算放大器（A4）的输出端连接，所述第四运算放大器（A4）的反相输入端与第九电阻（R9）的另一端连接，所述第四运算放大器（A4）的反相输入端与输出端直接连接第十电阻（R10），所述第五运算放大器（A5）的同相输入端分别与第七电阻（R7）和第八电阻（R8）的一端连接，所述第七电阻（R7）另一端接地，所述第八电阻（R8）的另一端与第五运算放大器（A5）的输出端连接，所述第五运算放大器（A5）的正电源输入端与正电源（E1）的正极连接，所述第五运算放大器（A5）的负电源输入端与负电源（E2）的负极连接，所述正电源（E1）的负极与负电源（E2）的正极接地。

2.根据权利要求1所述的一种三阶滞回非线性混沌电路，其特征在于：所述第四电阻（R4）为可变电阻。