[发明专利]一种工作于±5伏直流电源的三维混沌电路

说明书

技术领域

本发明属于非线性电路与系统，常称混沌电路，具体涉及一种工作于±5伏直流电源的三维混沌电路。

背景技术

混沌现象从认识已经发展到应用阶段，但是很多混沌系统的信号波形往往在正负几十之间波动，甚至在正负几百之间波动。混沌系统用硬件电路实现时，信号波形就有了单位“伏特”。用普通电子线路搭建混沌电路时，要用到运算放大器，运算放大器工作电压为直流±15伏，显然用普通电子线路搭建混沌电路不行；如果使用常用的数字信号处理器(Digital Signal Processor)、ARM(Advanced RISC Machines)等微处理器进行数字仿真处理，但是常用的微处理器工作电压为直流±5伏，用于常用的微处理器采集和输出的A/D和D/A转换芯片工作电压为直流±10伏，显然混沌电路也不能用于常用的微处理仿真处理。因此很多混沌系统很难应用于工程实践。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，而提供一种可以在±5伏直流电源环境下工作，输出信号波形在±5伏之间波动的混沌电路,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：一种工作于±5伏直流电源的三维混沌电路，其特征是: 由五个运算放大器、两个模拟乘法器、以及电阻和电容构成，其中：运算放大器A1的反相输入端与电阻R2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并联的电阻R1与电容C1，运算放大器A1的输出端与电阻R4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R3、R4、R5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R9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并联的电阻R6与电容C3，运算放大器A3的输出端即为Z输出端；运算放大器A4的反相输入端与电阻R9连接，运算放大器A4的同相输入端接地，运算放大器A4的反相输入端与输出端之间连接电阻R8，运算放大器A4的输出端与电阻R2连接；运算放大器A5的反相输入端与电阻R11连接，运算放大器A5的同相输入端接地，运算放大器A5的反相输入端与输出端之间连接电阻R10，运算放大器A5的输出端与电阻R7连接；第一模拟乘法器U1 的两输入端分别与X输出端、Z 输出端连接，第一模拟乘法器U1 的输出端与电阻R5连接；第二模拟乘法器U2的两输入端分别与X 输出端、Y 输出端连接，第二模拟乘法器U2的输出端与第十二电阻R11连接。

所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R6用电位器代替，改变电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R6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：可以在±5伏直流电源环境下工作，输出信号波形在±5伏之间的各种波形、相图与混沌演变曲线，在普通示波器上即可观察X、Y、Z 各输出端的波形图，也可观察X-Y、X-Z、Y-Z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是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路原理图；

图2是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的X 输出端波形图；

图3是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的Y 输出端波形图；

图4是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的Z 输出端波形图；

图5是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的X-Y 输出端相图；

图6是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的X-Z 输出端相图；

图7是本发明工作于±5伏直流电源的三维混沌电路的Y-Z 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。