[发明专利]一种改进型忆阻蔡氏混沌电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，该电路对经典蔡氏电路的蔡氏二极管仅用一个运算放大器U和三个电阻代替，简化了电路的复杂程度。并且将经典蔡氏电路中的耦合电阻替换为忆阻器，构建了一种新型混沌信号发生器。

背景技术

混沌是非线性动力学系统所具有的一类复杂动力学行为，它是确定性非线性系统的内在随机性。近几十年，混沌科学获得了前所未有的蓬勃发展，混沌的研究不仅具有重大的科学意义，而且具有广泛的应用前景。在混沌经过几十年发展的今天，在生物，力学，数据保密，电力电子等诸多领域起到了巨大的推动作用。

蔡氏电路的实验电路制作简单，对于蔡氏电路的研究与改进一直是非线性科学的重要课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改进型忆阻蔡氏混沌电路。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，其结构如下：一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，其特征在于：包括简化蔡氏二极管、忆阻M、电容C₁、C₂、电感L₁；其中电容C₁的正极端与忆阻M负极端相连(记做1端)，电容C₁的负极端与电容C₂的负极端负极端相连(记做1′端)，1′接地；电感L₁与电容C₂并联；蔡氏二极管的正负极分别与1端，1′端相连。所述的简化蔡氏二极管包括运算放大器U和三个电阻R₁，R₂，R₃，运算放大器U的正相输入端接于1端。电阻R₃的一端接地1′，另一端接在运算放大器U的反相输入端；电阻R₁的一端接运算放大器U的反相输入端，另一端接在运算放大器U的输出端；电阻R₂的一端接运算放大器U的正相输入端，另一端接在运算放大器U的输出端。所述的忆阻M包括电感L₂；二极管D₁，D₂，D₃，D₄构成的二极管桥；电阻R₀。二极管桥与电感L₂及R₀构成忆阻M。电感L₁的负极与电容C₂正极相连，并接到忆阻M的正极。电容C₁的正极，忆阻M的负极接于1端。二极管D₁的负极与二极管D₄的正极相连记作a端，二极管D₁的正极与二极管D₂的正极相连记作b端，二极管D₂的负极与二极管D₃的正极相连记作c端，二极管D₃的负极与二极管D₄的负极相连记作d端，b端串联电感L₂，电阻R₀接到d端。

所述改进型忆阻蔡氏混沌电路主电路如图1所示含有四个状态变量，分别为电容C₁两端的电压v₁，电容C₂两端的电压v₂，电感L₁的电流i₃，电感L₂的电流i₄。

本发明的有益效果如下：

本发明设计的改进型忆阻蔡氏混沌电路，在经典蔡氏电路中用忆阻替换的耦合电阻，可以作为一种新型混沌信号发生器。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施方案并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1改进型忆阻蔡氏混沌电路；

图2广义二极管桥忆阻电路；

图3状态变量v₁(t)–v₂(t)平面数值仿真相轨图；

图4状态变量v₁(t)–i₄(t)平面实验验证图；

图5状态变量v₁(t)–i₄(t)平面数值仿真相轨图；

图6状态变量v₁(t)–i₄(t)平面实验验证图；

图7状态变量v₂(t)–i₃(t)平面数值仿真相轨图；