[發明專利]一種憶阻指數混沌系統的電路模型

有效

• 申請號: 201910071010.7
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109743154B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 王曉媛;金晨曦;周鵬飛;俞軍;劉公致
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種憶阻指數混沌系統的電路模型，其特征在于：該電路模型基于以下數理關系建立：

其中x、y、z、w為系統的無量綱狀態變量函數，G(w)為憶阻器模型，a、b、c、i、j、k、U_T為系數；

包括項產生電路，x項產生電路，y及-y項產生電路，z項產生電路，w及-w項產生電路；

項產生電路由乘法器U3、二極管D1、集成運算放大器芯片U1中第一放大器和第四放大器、電阻R1、R2、R3、R4、R5和R6構成；先通過乘法器U3得到y²項，再通過集成運算放大器芯片U1中第一放大器、電阻R1、R2、R3、R4和R5組成的同向求和運算電路得到kU_T+y²項，最后加至二極管D1、電阻R6和集成運算放大器芯片U1中第四放大器構成的指數運算電路，得到項；

x項產生電路由項產生電路和集成運算放大器芯片U1中第三放大器、電阻R7、R8、R9和電容C1構成，集成運算放大器芯片U1用于實現反相求和運算和積分運算，輸入的x、-y和指數運算電路的輸出的項通過反相求和運算以及積分運算得到x項；

y項產生電路由乘法器U4、集成運算放大器芯片U1中第二放大器、電阻R10、R11和電容C2構成，乘法器U4輸出的xz項與-y項加至集成運算放大器芯片U1中第二放大器，通過反相求和運算以及積分運算得到y項；

-y項產生電路由集成運算放大器芯片U2中第四放大器、電阻R19和R20構成，集成運算放大器芯片U2中第四放大器用于實現反相器；

z項產生電路由乘法器U5、集成運算放大器芯片U2中第一放大器、電阻R12、R13、R14、R15和電容C3構成，乘法器U5輸出的-xy項與z項、-w項和負15伏電源加至集成運算放大器芯片U2中第一放大器，通過反相求和運算以及積分運算得到z項；

w項產生電路由乘法器U6、U7、集成運算放大器芯片U2中第二放大器、電阻R16、R17、R18和電容C4構成，乘法器U6輸出的xw項、乘法器U7輸出的-yw項與x項加至集成運算放大器芯片U2中第二放大器，通過反相求和運算以及積分運算得到w項；

-w項產生電路由集成運算放大器芯片U2中第三放大器、電阻R21和R22構成，集成運算放大器芯片U2中第三放大器用于實現反相器；

所述的集成運算放大器芯片U1和集成運算放大器芯片U2采用LF347；乘法器U3、乘法器U4、乘法器U5、乘法器U6、乘法器U7采用AD633AN；二極管D1采用1N4007；

集成運算放大器芯片U1內集成了四個運算放大器，其中第1、2、3引腳對應的運算放大器與第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5構成同相求和運算電路，得到y²+kU_T，輸入的變量為y²，通過第一電阻R1輸入到集成運算放大器芯片U1的第3引腳，集成運算放大器芯片U1引腳1的輸出為y²+kU_T：

集成運算放大器芯片U1的5、6、7引腳對應的運算放大器與第十電阻R10、第十一電阻R11以及第二電容C2構成積分電路和反相運算電路，得到y，輸入變量-y和xz通過第十電阻R10、第十一電阻R11以及第二電容C2輸入到集成運算放大器芯片U1的第6引腳，集成運算放大器芯片U1引腳7的輸出為y：

集成運算放大器芯片U1的8、9、10引腳對應的運算放大器與第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第一電容C1構成積分電路和反相求和運算電路，得到x，輸入變量-y、x和通過第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9和第一電容C1輸入到集成運算放大器芯片U1的第9引腳，集成運算放大器芯片U1引腳8的輸出為x：

集成運算放大器芯片U1的12、13、14引腳對應的運算放大器、集成運算放大器芯片U1的12、13、14引腳對應的運算放大器與第六電阻R6、以及二極管D1構成指數運算電路，輸入的變量為y²+kU_T，通過二極管D1輸入到集成運算放大器芯片U1的第13引腳，U1引腳14的輸出為

集成運算放大器芯片U2的1、2、3引腳對應的運算放大器與第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15和第三電容C3構成積分電路和反相求和運算電路，得到z，輸入變量-xy、z、-w和負15伏電源通過第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15和第三電容C3輸入到集成運算放大器芯片U2的第2引腳，集成運算放大器芯片U2引腳1的輸出為z：

集成運算放大器芯片U2的5、6、7引腳對應的運算放大器與第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18和第四電容C4構成積分電路和反相求和運算電路，得到w，輸入變量x、xw和-yw通過第十六電阻R16、第十七電阻R17、第十八電阻R18和第四電容C4輸入到集成運算放大器芯片U2的第6引腳，集成運算放大器芯片U2引腳7的輸出為w：

集成運算放大器芯片U2的第8、9、10引腳對應的運算放大器與第二十一電阻R21、第二十二電阻R22構成反相放大運算電路，得到-w，輸入的變量為w，通過第二十一電阻R21輸入到集成運算放大器芯片U2的第9引腳，集成運算放大器芯片U2引腳8的輸出為-w：

集成運算放大器芯片U2的第12、13、14引腳對應的運算放大器與第十九電阻R19、第二十電阻R20構成反相放大運算電路，得到-y，輸入的變量為y，通過第十九電阻R19輸入到集成運算放大器芯片U2的第9引腳，集成運算放大器芯片U2引腳8的輸出為-y：

乘法器U3用以實現變量y的平方運算，即乘法器U3的第7引腳的輸出為y²；乘法器U4用以實現變量x與z的乘積運算，即乘法器U4的第7引腳的輸出為xz；乘法器U5用以實現變量x與-y的乘積運算，即乘法器U5的第7引腳的輸出為-xy；乘法器U6的型號用以實現變量x與w的乘積運算，即乘法器U6的第7引腳的輸出為xw；乘法器U7用以實現變量-y與w的乘積運算，即乘法器U7的第7引腳的輸出為-yw。