CN209543699U

CN209543699U - 一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路

Info

Publication number: CN209543699U
Application number: CN201821783350.XU
Authority: CN
Inventors: 张剑锋; 史书军; 史林鑫; 高楠; 张新国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2018-10-31
Publication date: 2019-10-25
Anticipated expiration: 2028-10-31

Abstract

本实用新型公开了一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路，其由三个运算放大器、两个模拟乘法器与六个电阻和三个电容构成，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，第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器的输出端分别为混沌信号输出端X1、X2、X3，本实用新型能够输出X1、X2与X3三个混沌波形信号与X1‑X2、X1‑X3与X2‑X3三个混沌相图，也能够在示波器上显示上述各种混沌信号。将第四电阻或第五电阻由可变电阻代替后，可以改变以上各种混沌信号的混沌特性，可以在示波器上显示混沌电路的各种曲线，还可以进行三阶类洛伦兹3+2型混沌电路的其它各种实验，也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。

Description

一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路

技术领域

本实用新型属于非线性电路技术领域，具体涉及一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路。

背景技术

洛伦兹方程电路是一个电路族，称为类洛伦兹方程电路族，包括洛伦兹方程电路、陈关荣方程电路、吕金虎方程电路以及一大批其他电路，其特点是能够输出形如蝴蝶翅膀形的相图。其中的电路设计，例如专利号为ZL200810145285.2的专利《一种洛伦兹混沌电路》，由6个运算放大器与2个模拟乘法器构成，简称6+2电路，能够输出正立的蝴蝶翅膀形相图；专利号为ZL201020266404.2的专利《洛伦兹方程模拟电路》，由5个运算放大器与2个模拟乘法器构成，简称5+2电路，能够输出倒立的蝴蝶翅膀形相图；专利号为ZL201620183457.5的专利《四阶类洛伦兹5+2型超混沌电路》，由4个运算放大器与2个模拟乘法器构成，简称4+2电路，能够输出倒立的蝴蝶翅膀形相图；现有其他类洛伦兹方程电路族都由4个或4个以上运算放大器构成，所用元器件较多，是现有混沌电路技术的不足。

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个混沌相图且能够输出稳定三阶双涡旋混沌信号的三阶类洛伦兹3+2型混沌电路。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路，包括第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第一模拟乘法器、第二模拟乘法器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一电容、第二电容和第三电容，所述第一运算放大器、第二运算放大器、第三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分别与第一电阻和第二电阻的一端连接，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一电阻的另一端、第三电阻的一端、第一模拟乘法器同相输入端、第二模拟乘法器同相输入端连接，所述第一运算放大器的输出端即为X1输出端，所述第二运算放大器的反相输入端分别与第三电阻的另一端、第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与第二模拟乘法器的输出端连接，所述第二运算放大器的反相输入端与输出端连接第二电容，所述第二运算放大器的输出端分别与第二电阻的另一端、第一模拟乘法器的同相输入端连接，所述第二运算放大器的输出端即为X2输出端，所述第三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一模拟乘法器的输出端连接，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六电阻与第三电容，所述第三运算放大器的输出端与第二模拟乘法器的反相输入端连接，所述第三运算放大器的输出端即为X3输出端。

进一步地，所述第四电阻或第五电阻为可变电阻。

本实用新型相对现有技术具有以下有益效果：本实用新型的三阶类洛伦兹3+2型混沌电路由三个运算放大器、两个模拟乘法器与六个电阻和三个电容构成，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，第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器的输出端分别为混沌信号输出端X1、X2、X3，本实用新型能够输出X1、X2与X3三个混沌波形信号与X1-X2、X1-X3与X2-X3三个混沌相图，也能够在示波器上显示上述各种混沌信号。本实用新型通过某些特定电阻例如第四电阻或第五电阻由可变电阻代替后，可以改变以上各种混沌信号的混沌特性，可以在示波器上显示三阶类洛伦兹3+2型混沌电路的各种演变曲线，还可以进行三阶类洛伦兹3+2型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为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路原理图；

图2为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X1波形图；

图3为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X2波形图；

图4为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X3波形图；

图5为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X1-X2输出相图；

图6为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X1-X3输出相图；

图7为本实用新型三阶类洛伦兹3+2型混沌电路实验X2-X3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；M1、第一模拟乘法器；M2、第二模拟乘法器；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；C1、第一电容；C2、第二电容；C3、第三电容。

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，一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路，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、第一模拟乘法器M1、第二模拟乘法器M2、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、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第一运算放大器A1、第二运算放大器A2、第三运算放大器A3的同相输入端接地，第一运算放大器A1的反相输入端分别与第一电阻R1和第二电阻R2的一端连接，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的输出端分别与第一电阻R1的另一端、第三电阻R3的一端、第一模拟乘法器M1同相输入端、第二模拟乘法器M2同相输入端连接，第一运算放大器A1的输出端即为X1输出端，第二运算放大器A2的反相输入端分别与第三电阻R3的另一端、第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与第二模拟乘法器M2的输出端连接，第二运算放大器A2的反相输入端与输出端连接第二电容C2，第二运算放大器A2的输出端分别与第二电阻R2的另一端、第一模拟乘法器M1的同相输入端连接，第二运算放大器A2的输出端即为X2输出端，第三运算放大器A3的反相输入端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第一模拟乘法器M1的输出端连接，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六电阻R6与第三电容C3，第三运算放大器A3的输出端与第二模拟乘法器M2的反相输入端连接，第三运算放大器A3的输出端即为X3输出端。

将图1中X1输出端、X2输出端与X3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X1、X2与X3的混沌波形，使用示波器的相图方式观测，X1输出端混沌波形信号如图2所示，X2输出端混沌波形信号如图3所示，X3输出端混沌波形信号如图4所示，X1-X2输出端混沌相图信号如图5所示，X1-X3输出端混沌相图信号如图6所示，X2-X3输出端混沌相图信号如图7所示。若第四电阻R4或第五电阻R5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，可以进行三阶类洛伦兹3+2型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的型号为TL082或TL084，第一模拟乘法器M1、第二模拟乘法器M2的型号为AD633CN，C1 = C2 = C3 = 0.01uF, R1 =R2 = 10kΩ，R3 =2.2kΩ，R4 =510Ω，R5 = 2kΩ，R6 =27kΩ。

Claims

1.一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路，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）、第一模拟乘法器（M1）、第二模拟乘法器（M2）、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）、第一电容（C1）、第二电容（C2）和第三电容（C3），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）的同相输入端接地，所述第一运算放大器（A1）的反相输入端分别与第一电阻（R1）和第二电阻（R2）的一端连接，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）的输出端分别与第一电阻（R1）的另一端、第三电阻（R3）的一端、第一模拟乘法器（M1）同相输入端、第二模拟乘法器（M2）同相输入端连接，所述第一运算放大器（A1）的输出端即为X1输出端，所述第二运算放大器（A2）的反相输入端分别与第三电阻（R3）的另一端、第四电阻（R4）的一端连接，所述第四电阻（R4）的另一端与第二模拟乘法器（M2）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连接第二电容（C2），所述第二运算放大器（A2）的输出端分别与第二电阻（R2）的另一端、第一模拟乘法器（M1）的同相输入端连接，所述第二运算放大器（A2）的输出端即为X2输出端，所述第三运算放大器（A3）的反相输入端与第五电阻（R5）的一端连接，所述第五电阻（R5）的另一端与第一模拟乘法器（M1）的输出端连接，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六电阻（R6）与第三电容（C3），所述第三运算放大器（A3）的输出端与第二模拟乘法器（M2）的反相输入端连接，所述第三运算放大器（A3）的输出端即为X3输出端。

2.根据权利要求1所述的一种三阶类洛伦兹3+2型混沌电路，其特征在于：所述第四电阻（R4）或第五电阻（R5）为可变电阻。