[發明專利]一種基于有源二極管橋憶阻的二階非自治混沌電路

在審

• 申請號: 201710231709.6
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107124260A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 徐權;王寧;張琴玲;包伯成
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種混沌信號發生器，實現一種簡易可靠的二階非自治混沌信號源。

背景技術

憶阻器是華裔科學家蔡少棠于上世紀七十年代提出的一個新概念，是除電感器、電容器和電阻器之外的第四種基本元器件。憶阻器的顯著特點是具有記憶性和非線性，能夠模擬類似神經元的行為，是模擬人腦最理想的物理器件。2008年惠普公司實驗室首次制成納米級TiO₂器件，使國際電工電子技術屆一片震驚，隨后幾年關于憶阻及其相關應用的報道呈井噴式增長。憶阻混沌電路便是其中的一個應用分支，引入憶阻之后的混沌電路比常規非線性電路具有更復雜的動力學行為。尋找拓撲結構更加簡單且元件數量更少的混沌電路，形成具有顯著特點與優點、可靠實用的電子電路，可以豐富混沌信號發生器在工程中的應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題實現一種有源二階憶阻混沌信號發生器。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種基于有源二極管橋憶阻的二階非自治混沌電路，其結構如下：

所述主電路如圖2所示，包括：標準正弦電壓信號源AC，運算放大器U，電阻R，電容C₁，和一階有源廣義憶阻G_M；信號源AC的正極端接運算放大器U的同相輸入端，AC的負極端接“地”；U的反相輸入端和輸出端相連，此時U構成一個電壓跟隨器(又稱作緩沖器)；電阻R的左端連接U的輸出端，R的右端連接電容C₁的正極端，C₁的負極端接“地”；廣義憶阻G_M的正極端連接電容C₁的正極端，G_M的負極端接“地”；

一階廣義憶阻G_M的實現電路如圖1所示，包括：電阻R_a、R_b、R_M、R₀，二極管D₁、D₂、D₃、D₄，電感L，和運算放大器U_M。記廣義憶阻G_M輸入端為“1”，輸出端為“2”。“1”端連接運算放大器U_M的同相輸入端，U_M的同相輸入端和輸出端之間跨接電阻R_a，U_M的反相輸入端和輸出端之間跨接電阻R_b，電阻R_M的上端連接U_M的反相輸入端，R_M的下端連接“2”端。二極管D₁的正極與D₄的負極相連記作a端，a端接廣義憶阻輸入端“1”；二極管D₁的負極與D₂的負極相連記作b端；二極管D₂的正極與D₃的負極相連記作c端，c端接廣義憶阻輸出端“2”；二極管D₃的正極與D₄的正極相連記作d端；d端串聯電感L和電阻R₀后接b端。

本發明的有益效果如下：

本發明的一種基于有源二極管橋憶阻的二階非自治混沌電路，其結構及其簡單且，能產生復雜的非線性現象，可作為一種新型混沌信號源。

附圖說明

為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據具體實施方案并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中

圖1憶阻符號及一階有源廣義憶阻等效電路；

圖2一種基于有源二極管橋憶阻的二階非自治混沌電路；

圖3狀態變量x-y平面數值仿真相軌圖；

圖4狀態變量v₁(t)-i_L(t)平面實驗相軌圖；

具體實施方式

數學建模：本發明采用一階有源廣義憶阻器，其等效實現電路如圖1所示。令一階有源廣義憶阻G_M的輸入端電壓和電流分別為v和i，流過憶阻內部動態元件電感L的電流為i_L，該憶阻的數學模型可描述為

其中，ρ＝1/(2nV_T)，I_S、n和V_T分別代表二極管的反向飽和電流，發射系數和截止電壓，I_S＝5.84nA，n＝1.94，V_T＝25mV。