[发明专利]四阶文氏桥混沌信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用二极管对串联无源LC滤波器构成二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻，从而构成了一种新型的忆阻混沌信号发生器。

背景技术

混沌理论是过去五十年来蓬勃发展起来的一门学科。混沌现象无处不在，它几乎渗透到人类社会中每个角落。大量的研究表明，混沌在生物工程、力学工程、电子工程、数据加密、保密通信、电力电网动态分析和保护等领域存在着广阔的应用前景。早期的混沌系统生成模型，如Lorenz大气湍流方程、Logistic虫口模型、蔡氏混沌电路等。总体来说，混沌电路物理实现的简单性及其所产生吸引子拓扑结构的复杂性是开展混沌电路研究的两个重要方向。

文氏桥振荡电路，又称为RC桥式振荡器，是另一种应用非常广泛的正弦波RC振荡电路，它由一个同相放大器和RC串并联反馈网络组成。具有振荡较稳定、波形良好、振荡频率在较宽的范围内能方便地连续调节等优点。在文氏桥振荡电路拓扑上增加非线性元件或者两个文氏桥通过非线性耦合，可构成各种混沌或超混沌系统。因此，通过采用二极管对串联无源LC滤波器构成的二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻，可简单地构建一种四阶文氏桥混沌信号发生器。其结构简单，稳定性强，具有显著的混沌特性，对于忆阻混沌电路的应用发展起到较大的推进作用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种由混合二极管对实现的四阶文氏桥混沌信号发生器的方法，电路采用二极管对串联无源LC滤波器构成的二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻，从而实现一种新型混沌信号发生器，电路结构简单、且易于电路实现。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种采用二极管对串联无源LC滤波器构成二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻构成的文氏桥混沌信号发生器，其结构如下：

一种采用二极管对串联无源LC滤波器构成二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻构成的文氏桥混沌信号发生器，其特征在于：包括电容C₁、电容C₂、电容C₃、电感L、电阻R、电阻R_f、电阻R_i、二极管对、运算放大器U。；其中电感L与电容C₃并联构成LC振荡电路；二极管对与LC振荡电路串联。所述二极管对包括：二极管D₁和二极管D₂构成简单的非线性组件；其中二极管D₁的负极端与二极管D₂正极端相连；二极管D₁的正极端与二极管D₂负极端相连，分别记为a端和b端。

进一步，电感L的一端与二极管D₂负极端相连；电感L的另一端与电容C₃的负极端相连，记为c端；电容C₃的正极端与二级管D₁的正极端相连，记为d端；电容C₂的正极端与电阻R的一端相连；电容C₂的负极端与运算放大器U的正极输入端相连，记为e端；电阻R的另一端与运算放大器U的输出端相连，记为f端；电阻R_f的一端与f端相连，另一端与运算放大器U的负极输入端相连，记为g端；电阻R_i的一端与g端相连，另一端与电容C₁的负极端相连，记为h端；电容C₁的正极端与e端相连，记为i端；其中c、i端分别与h、a端相连；h端接地。

本发明设计的一种采用二极管对串联无源LC滤波器构成二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻构成的文氏桥混沌信号发生器含有四个状态变量，分别为电容C₁两端电压v₁，电容C₂两端电压v₂，电容C₃两端电压v₃，流过电感L电流i_L。

本发明的有益效果如下：

本发明的一种采用二极管对串联无源LC滤波器构成二极管混合电路替换经典文氏桥振荡电路中RC并联分支中的电阻构成的文氏桥混沌信号发生器，通过调节电路参数即可产生混沌吸引子、周期极限环等复杂的非线性现象，使其成为了一类新型的混沌信号发生器。其结构简单，稳定性强，具有显著的混沌特性。

附图说明