[实用新型]一种基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路

说明书

本实用新型公开了一种基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路，包括依次连接且形成闭合回路的分数阶电容分数阶电容分数阶电感L^q，所述分数阶电容两端并联有分数阶忆阻器M^q，分数阶电容两端并联负阻G；本实用新型基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路能够准确的模拟真实的广义忆阻器；本实用新型混沌电路能够进行数值仿真和电路仿真，根据调节参数可产生双涡卷吸引子和单涡卷吸引子，使其成为一种简单的蔡氏混沌电路；分数阶忆阻器无接地限制，且由于为分数阶，更加符合实际，对理论研究和实物研究都具有重要意义，忆阻电路结构简单，易于电路实现。

技术领域

本实用新型属于混沌电路技术领域，具体涉及一种基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路。

背景技术

忆阻器是一种表示磁通与电荷关系的电路器件，具有电阻的量纲，但和电阻不同的是，忆阻的阻值是由流经它的电荷确定，有记忆电荷的作用。2008年，惠普公司的研究人员首次做出纳米忆阻器件，掀起忆阻研究热潮。纳米忆阻器件的出现，有望实现非易失性随机存储器。并且，基于忆阻的随机存储器的集成度，功耗，读写速度都要比传统的随机存储器优越。此外，忆阻是硬件实现人工神经网络突触的最好方式。由于忆阻的非线性性质，可以产生混沌电路，从而在保密通信中也有很多应用。

2012年Corinto等学者首次提出了基于二极管桥和RLC电路的二阶广义忆阻器，而在2014年，常州大学的包伯成教授团队证明了二极管桥式电路并联一阶RC电路同样满足忆阻的三个本质特征，故可称为广义忆阻器，并在同年将忆阻器代替传统的蔡氏二极管，构成基于忆阻器的混沌电路。

分数阶微积分，作为整数阶微积分的扩展，能够更好的反映和描述实际的物体。通过将模型推广到分数阶，可以得到新的分数阶模型，获得更丰富的动力学行为和混沌行为。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路，能够能够准确的模拟真实的广义忆阻器。

本实用新型的技术方案为，一种基于分数阶忆阻器的分数阶混沌电路，包括依次连接且形成闭合回路的分数阶电容分数阶电容分数阶电感L^q，分数阶电容两端并联有分数阶忆阻器M^q，分数阶电容两端并联负阻G。

本实用新型的特点还在于：

分数阶忆阻器M^q是由一个二极管桥式电路并联一阶RC滤波器构成，一阶RC滤波器中电容C为分数阶电容

分数阶电容分数阶电容分数阶电容均包括电阻R_in串联多个电容C_n，n表示串联电容的第n个，每个电容C_n两端均并联一个电阻R_n。

二极管桥式电路包括正负端串联的二极管VD₁、二极管VD₂，二极管VD₁、二极管VD₂串联电阻R形成闭合回路，二极管VD₁、二极管VD₂的两端并联有正负端串联的二极管VD₃、二极管VD₄，二极管VD₁、二极管VD₂的两端并联分数阶电容

分数阶电感L^q包括电阻R_im，电阻R_im并联多个RL等效电路，每个RL等效电路均包括一个相互串联的电阻R_m、电感L_m，m表示并联RL等效电路的第m个。

负阻G包括运算放大器，所述运算放大器正端和输出端之间由电阻R_a1连接，所述运算放大器负端和输出端之间由电阻R_a2连接，所述运算放大器的负端连接一电阻R_b。

本实用新型的有益效果是，