[发明专利]一种四阶忆阻带通滤波器混沌电路

说明书

本发明涉及一种混沌信号发生电路，具体是指一种结构及其简单且能产生复杂的非线性现象的四阶忆阻带通滤波器混沌电路，包括运算放大器U，电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和二阶有源广义忆阻GM构成；运算放大器U的反相输入端和输出端之间跨接电阻R1，U的同相输入端和输出端之间跨接电阻R2，电阻R3的一端连接U的同相输入端，R3的另一端端接地；电容C1的正极端连接U的反相输入端，C1的负极端接广义忆阻GM的正极端；电容C2的正极端连接U的输出端，C1的负极端接广义忆阻GM的正极端；广义忆阻GM的负极端接地。

技术领域

本发明涉及一种混沌信号发生电路，具体是指一种四阶忆阻带通滤波器混沌电路。

背景技术

由于忆阻器独特的非线性特性，近30年，对引入忆阻的忆阻混沌电路的研究呈爆发式增长。遗憾的是，忆阻器目前造价高昂，且制造工艺极其复杂，仅极少的企业掌握其制造技术，在短期内无法从市场获取。幸运的是，使用已有的常规模拟电子器件，比如运算放大器、电容、电阻、电感等，可设计等效电路来模拟忆阻器的特性。在设计电路时，考虑到电路的可行性与实用性，通常电路设计以结构简单、易实施为目标。由二极管实现的全波整流桥，级联RC、RL、LC网络实现的忆阻等效电路具有电路简单、工作稳定等优点。因此，基于二极管桥的广义忆阻引入电路可产生稳定的混沌信号，以便更好的在工程应用中发挥作用。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明提供一种结构及其简单且能产生复杂的非线性现象的四阶忆阻带通滤波器混沌电路。

为实现以上技术目的,本发明的技术方案是:一种四阶忆阻带通滤波器混沌电路，包括运算放大器U，电阻R1、R2、R3、电容C1、C2和二阶有源广义忆阻GM构成；运算放大器U的反相输入端和输出端之间跨接电阻R1，U的同相输入端和输出端之间跨接电阻R2，电阻R3的一端连接U的同相输入端，R3的另一端端接地；电容C1的正极端连接U的反相输入端，C1的负极端接广义忆阻GM的正极端；电容C2的正极端连接U的输出端，C1的负极端接广义忆阻GM的正极端；广义忆阻GM的负极端接地。

作为优选，二阶有源广义忆阻GM的实现电路包括运算放大器UM、电阻Ra、Rb、RM，二极管D1、D2、D3、D4，电容C0和电感L，广义忆阻输入端接运算放大器UM的同相输入端；电阻Ra跨接于UM的同相输入端和输出端之间；电阻Rb跨接于UM的反相输入端和输出端之间；UM的反相输入端串联电阻RM后接广义忆阻的输出端，二极管D1的正极与D4的负极相连记作1端，1端连接广义忆阻输入端；二极管D4的正极与D3的正极相连记作2端；二极管D3的负极与D2的正极相连记作3端，3端接广义忆阻输出端；二极管D,2的负极与D1的负极相连记作4端；2端和4端之间并联电感L和电容C0。

作为优选，还包括3个动态元件电容C1、C2和二阶有源广义忆阻GM；二阶有源广义忆阻GM的等效电路包含2个动态元件电容C0和电感L；电路微分方程可用4个状态变量v0、v1、v2和iL表示。

以上描述可以看出，本发明具备以下优点：本发明的四阶忆阻带通滤波器混沌电路，其结构及其简单且能产生复杂的非线性现象，可作为一种新型混沌信号源。

附图说明

图1一种四阶忆阻带通滤波器混沌电路；

图2二阶有源广义忆阻等效实现电路；

图3为状态变量v1-v2平面数值仿真相轨图；

图4为状态变量v1-v2平面实验相轨图；

图5为状态变量v0-iL平面数值仿真相轨图；

图6为状态变量v0-iL平面实验相轨图；

图7为状态变量v1-iL平面数值仿真相轨图；

图8为状态变量v1-iL平面实验相轨图；