[发明专利]基于RLCM四个元件的三阶混沌信号发生器

说明书

本发明公开了一种基于RLCM四个元件的三阶混沌信号发生器，包括1个负电阻‑R、1个电感L、1个电容C和1个忆阻M；其中，1端和1'分别为忆阻M的输入端和输出端；电容C的正、负端分别记为a端和b端；电感L的输入端与a端相连，输出端与负电阻‑R的上端相连；负电阻的下端与b端相连；b端接地。本发明所提出的忆阻混沌电路具有非常简单的拓扑结构，仅包含四个元件：1个负电阻‑R、1个电感L、1个电容C和1个忆阻M，可以产生常规的混沌信号。

技术领域

本发明涉及一个仅包含1个负电阻-R、1个电感L、1个电容C和1个忆阻M的忆阻混沌电路，实现了一种三阶混沌信号发生器。

背景技术

近年来，各种忆阻器的等效电路被学者提出，丰富了电路理论基础和工程应用。现提出的忆阻等效电路主要分为两类：1.由运算放大器和模拟乘法器构成；2.由二极管桥级联电感、电容构成。基于这些忆阻等效电路，大量的忆阻混沌振荡电路被提出。然而，大多数的忆阻电路是四阶自治或三阶非自治电路，只有极少数的电路是三阶自治或二阶非自治电路。研究更多低阶忆阻电路，对丰富电路理论基础和工程应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现一种基于RLCM四个元件的三阶混沌信号发生器。

为解决上述技术问题，本发明提供了该混沌信号发生器的实现方式，其结构如下：所述主电路如图3所示，包括1个负电阻-R、1个电感L、1个电容C和1个忆阻M；其中，1端和1'分别为忆阻M的输入端和输出端；电容C的正、负端分别记为a端和b端；电感L的输入端与a端相连，输出端与负电阻-R的上端相连；负电阻-R的下端与b端相连；b端接地。

忆阻M的等效电路如图1所示，包括二极管D₁～D₄，电感L₀；二极管D₁的输出端，二极管D₂的输出端和电感L₀的输入端相连；二极管D₃的输入端，二极管D₄的输入端和电感L₀的输出端相连；二极管D₁的输入端和二极管D₄的输出端相连，记为1端；二极管D₃的输出端和二极管D₂的输入端相连，记为1'端。

负电阻-R如图2所示，包括运算放大器U，电阻R₁，电阻R₂，电阻R；运算放大器U的同相输入端和输出端跨接电阻R₂，U的反相输入端和输出端跨接电阻R₁；电阻R的上端接运算放大器U的同相输入端，下端接“地”。

本发明设计的混沌信号发生器含有三个状态变量，分别为电容C两端的电压v_C，流过电感L的电流i_L，流过电感L₀的电流i₀。

归一化无量纲后方程的三个状态变量分别为x、y、z。

本发明的有益效果如下：

本发明的混沌信号发生器，其结构简单，仅包含四个元件，可作为一类新型的三阶混沌信号产生电路。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施方案并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1忆阻等效电路；

图2负电阻等效电路；

图3基于RLCM四个元件的混沌信号产生电路；

图4(a)典型参数下状态变量z-y平面上的数值仿真相轨图，(b)状态变量v_C–i_L平面上的实验相轨图；