[发明专利]改进型二级Colpitts混沌电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路技术领域，特别涉及一种基于电路产生超宽带混沌信号的电路，具体为改进型二级Colpitts混沌电路。

背景技术

混沌是在确定系统中产生的不规则运动，混沌作为一种复杂的非线性运动行为，在物理学，气象学，电子学，信息学和经济学等领域得到了广泛的研究及应用。在过去的几十年中，基于Colpitts（考毕兹）的混沌振荡器已经受到了重大关注，但标准型二级Colpitts振荡器电路（混沌电路）由于使用晶体管会产生寄生效应，当电路频率很高时，寄生效应产生的寄生电容使得集电极等效为与地短接，从而破坏系统的振荡状态使得电路性能受到限制，同时，标准型二级Colpitts混沌振荡器产生的混沌信号其基本频率均不高于晶体管特征频率的3/10，且频谱存在尖峰，不平坦等问题，极大地限制了Colpitts混沌电路的应用领域与范围，以及应用效果。

发明内容

本发明解决现有二级Colpitts振荡器电路存在的上述缺陷和问题，提供一种改进型二级Colpitts混沌电路。

本发明是采用如下技术方案实现的：改进型二级Colpitts混沌电路，包括第一电压源V1，第二电压源V2，第一三极管Q1，第二三级管Q2，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，电感L1和电流源I1；

其中，第一电压源V1连接第一电阻R1的第一端，第一电阻R1的第二端连接第一电容C1的第一端，同时第一电阻R1的第二端连接第一三极管Q1的集电极，第一电容C1的第二端连接第一三极管Q1的发射极和第二电容的第一端，第二电容C2的第二端与第三电容C3的第一端连接，同时第二电容C2的第二端和第二三极管Q2的发射极连接，第一三极管Q1的发射极与第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极与电流源I1的第一端连接，第二电压源V2与第二电阻R2的第一端连接，第二电阻R2的第二端与第一三极管Q1的基极连接，第二三极管Q2的基极与电感L1的第一端连接，电感L1的第二端与第三电阻R3的第一端连接，第三电阻R3的第二端与电流源I1的第二端以及第三电容C3的第二端同时接地。该电路构成第一三极管Q1与第一电容C1并联，第二三极管Q2与第二电容C2并联，第一电流源I1与第三电容C3并联的电路，由于三极管在高频情况下会产生寄生电容，所以在此将第一三极管旁的寄生电容命名为第一寄生电容C_b1，将第二三极管旁的寄生电容命名为第二寄生电容C_b2。

本发明的改进型二级Coplitts混沌电路可以改进原有电路的不足，改进型二级Colpitts电路将标准型二级Coplitts电路的电感转移到第二级三极管的基极，同时在两个三极管的基极都各自串联上一个电阻，寄生电容在频率很高的时候会被隔离，本发明可以消除寄生电容对地短接的这一影响。同时第三电容C3成为了电路谐振的一部分，和第一电容C1，第二电容C2串联，使得谐振网络的总电容大大减小，同时级联的三极管又不会使整个电路的增益不足，从图3与图5的频谱图中看出，不仅将电路所产生的混沌信号的基本频率从约3GHz提高到5.68GHz，而且从图3与图5频谱图比较可以看出，本发明的改进型二级Coplitts混沌电路产生的混沌频谱消除了原标准型二级Coplitts电路频谱的尖峰，频谱更加平坦，从原理上拓宽了Colpitts混沌电路的应用领域与范围，以及应用效果。

附图说明

图1为现有标准型二级Coplitts电路原理图；

图2为本发明的改进型二级Coplitts混沌电路的原理图；

图3为现有标准型二级Colpitts混沌电路的频谱图仿真结果；

图4为现有标准型二级Colpitts混沌电路的自相关图仿真结果；

图5为本发明的改进型二级Colpitts混沌电路的频谱图仿真结果；

图6为本发明的改进型二级Colpitts混沌电路的自相关图仿真结果。

具体实施方式

如图2所示，改进型二级Colpitts混沌电路，包括第一电压源V1，第二电压源V2，第一三极管Q1，第二三级管Q2，第一电阻R1，第二电阻R2，第三电阻R3，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，电感L1和电流源I1；