[發明專利]一種電流模混沌振蕩器

有效

• 申請號: 201410280058.6
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104065343B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 賈華宇;郭燕
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: H03B5/18
• 分類號: H03B5/18
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

技術領域

本發明涉及微電子與固體電子技術領域，特別涉及一種電流模混沌振蕩器。

背景技術

混沌是確定的非線性系統產生的偽隨機現象，具有初值敏感性和寬帶特征。由于簡單的非線性動力系統就能產生復雜的動力學行為，因此混沌在信息加密、保密通信和混沌雷達等信息工程領域得到了廣泛的應用。混沌信號源是混沌應用的前提，其電路實現以及所產生的混沌信號具備的特征是研究的重點，也是實際應用的基礎。

混沌振蕩器作為混沌信號源，其優勢在于混沌信號可以由簡單的電路直接產生，并且可以通過調整電路參數使產生的混沌信號符合實際需要。混沌振蕩器主要有三種電路結構：蔡氏電路、RC電路和Collpitts電路。

目前，大多數的混沌振蕩器都是電壓輸出信號而不是電流輸出信號。與電壓輸出信號相比，電流輸出信號具有更好的抗噪性能和更寬的頻帶。同時，電流信號能使后續信號處理模塊如加法器、乘法器、濾波器等的設計更加便利。

另一方面，在將混沌用于解決實際工程問題過程中，要求混沌振蕩器具有低電壓、低功耗等特點。將混沌振蕩器制作成集成電路芯片成為混沌實際應用中的一種趨勢。然而，現有的混沌振蕩器在芯片集成方面都存在一定困難。基于蔡氏電路和Collpitts電路的混沌振蕩器均含有電感，利用電感與電容構成LC諧振回路作為選頻網絡或反饋網絡。電感是由線圈和磁性材料制成，體積較大，難以在集成電路中實現。基于RC電路的混沌振蕩器大多數都不含電感，在芯片集成方面比較有優勢。但是現有的基于RC電路的混沌振蕩器均是基于電壓模電路實現，最大輸出電壓受到電源電壓的限制，尤其是在模數混合集成電路中。隨著電源電壓的降低，電壓模電路的動態范圍更容易受到限制。另外，電壓模電路所產生的混沌信號的帶寬很大程度上會因為運算放大器的使用而受到限制。

近年來，集成電路的設計由于電流模電路的發展和應用獲得了新的進展。與傳統的電壓模電路相比，電流模電路具有頻帶寬、速度高、動態范圍大、線性失真小的特點，能夠極大的簡化工藝提高集成度。將電流模電路應用于混沌振蕩器能有效地提高抗噪性能和拓寬頻帶，同時基于電流模電路的混沌振蕩器擁有低功耗、低電壓、結構緊湊等優點，非常適合在集成電路芯片上實現。因此，提出一種易實現、成本低、性能好的電流模混沌振蕩器。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種電流模混沌振蕩器，其結構緊湊、頻帶寬、功耗低、適易于制作成集成電路芯片。

本發明所采用的技術方案是：一種電流模混沌振蕩器，該電流模混沌振蕩器包括第一維恩型電流模正弦振蕩電路、第二維恩型電流模正弦振蕩電路和非線性環節；將第一維恩型電流模正弦振蕩電路的輸出信號通過非線性環節后與第二維恩型電流模正弦振蕩電路的輸出信號相耦合，得到連續的混沌振蕩信號。

作為一種優選方式：所述第一維恩型電流模正弦波振蕩電路包括第一電容 、第二電容、第一電阻、第二電阻、第三電阻、和第一電流傳輸器CCII1，所述第三電阻與所述第二電容并聯，所述第三電阻與所述第二電容的一個連接端接地，所述第三電阻與所述第二電容的另一個連接端連接所述第一電容的左端，所述第一電阻的上端點與所述第一電容右端連接，所述第一電阻的下端接地，所述第一電流傳輸器CCII1的第一端口連接所述第二電阻的一端，第二電阻的另一端接地，所述第一電流傳輸器CCII1的第二端口接至所述第一電容的右端，所述第一電流傳輸器CCII1的第三端口連接第一電容的左端。