[發明專利]一種橋接廣義憶阻器實現的簡易蔡氏混沌電路

在審

• 申請號: 201410452722.0
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104320098A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 徐權;包伯成;林毅;陳墨;王將
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H03H1/02
• 分類號: H03H1/02
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及一種橋接廣義憶阻器實現的簡易蔡氏混沌電路的實現與方法，采用LC振蕩器與有源RC濾波器之間橋接一個廣義憶阻器，該廣義憶阻器由二極管橋級聯一階并聯RC濾波器等效實現，從而設計一種簡易蔡氏混沌電路。?

背景技術

1971年，華裔科學家蔡少棠(Chua?L.O.)從理論上預測了憶阻的存在性，并提出了憶阻器件和憶阻系統。2008年，惠普公司的Willliams團隊在《Nature》雜志上首次報道了納米級憶阻器的物理實現。憶阻器是一種非線性電路元件，具有電阻、電容、電感元件的組合電路都無法復制的特性。因此，憶阻器是構建混沌電路與系統的最簡單的元件，在電路中引入憶阻器可以實現一系列全新的混沌電路，其中基于憶阻器的蔡氏混沌電路具有拓撲結構簡單、容易實現混沌振蕩等優點而備受關注。蔡氏電路拓撲結構：主要由一個電感、兩個電容、一個電阻和一個非線性電阻組成，結構簡單，卻能產生復雜的混沌的特性，因此在混沌領域中成為研究的主要對象。一般的混沌系統都對初始狀態具有敏感依賴性，在不同的初始狀態下系統軌線隨時間的演化是不可預測的，且軌跡始終局限于一個確定的混沌吸引域內。?

目前憶阻器尚為實現商用，因此對各種實現或具有憶阻器特性的等效電路的研究很多，如HP?TiO₂憶阻模型等效實現電路、二次或三次非線性磁控憶阻模型等效實現電路和基于光敏電阻的憶阻模擬電路，它們具有理論研究意義，但是在實際應用中難以與其它電路連接，因此限制了其推廣使用。另外，Corinto?F.等提出了基于二極管橋級聯二階RLC濾波器的無接地限制的廣義憶阻器，包伯成教授采用一階RC濾波器替換二階RLC濾波器，實現了易于電路建模和數值仿真的二極管橋廣義憶阻器。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種橋接廣義憶阻器實現的簡易蔡氏混沌電路的方法，電路采用LC振蕩器與有源RC濾波器之間橋接一個廣義憶阻器作為非線性耦合元件，該廣義憶阻器由二極管橋級聯一階RC濾波器構成，從而實現一種新型蔡氏混沌電路，該廣義憶阻器無接地限制，電路結構簡單、易于電?路實現。?

為解決上述技術問題，本發明提供了一種橋接廣義憶阻器實現的簡易蔡氏混沌電路，其結構如下：?

一種橋接廣義憶阻器實現的簡易蔡氏混沌電路，包括負阻G、電容C₁、電容C₂、電感L、二極管橋級聯一階RC濾波器構成的廣義憶阻器G_M；其中負阻G的正、負極端分別與電容C₁的正、負極端相連構成有源RC濾波器，分別記為1端和2端；電感L與C₂并聯構成LC濾波器；二極管橋級聯一階RC濾波器構成的廣義憶阻器G_M橋接在LC濾波器與有源RC濾波器之間。?

進一步，所述二極管橋級聯一階RC濾波器構成的廣義憶阻器G_M包括：二極管D₁、二極管D₂、二極管D₃、二極管D₄、電阻R、電容C；其中二極管D₁的負極端與二極管D₂負極端相連，記作所述2端；二極管D₂正極端與二極管D₃負極端相連，記作3端；二極管D₃正極端與二極管D₄正極端相連，記作4端；二極管D₄負極端與二極管D₁正極端相連，記作所述1端；其中2端、4端分別與電容C的正、負極端相連，并分別與電阻R的正、負極端相連。?

進一步，所述負阻G的實現電路包括加法器、電阻R_a1、電阻R_a2、電阻R_b，其中加法器的正極輸入端和負極輸入端分別與電阻R_a1和電阻R_a2的一端相連，加法器的輸出端分別與電阻R_a1和電阻R_a2的另一端相連，電阻R_b的一端與加法器的正極輸入端相連，另一端與所述2端相連。?

進一步，含有四個狀態變量，分別為電容C₁兩端電壓v₁，電容C₂兩端電壓v₂，流過電感L電流i_L，憶阻器G_M內部狀態變量即電容C兩端電壓v_C。?

本發明的有益效果如下：?