[发明专利]基于对数型忆容器的混沌振荡器的等效电路

权利要求书

1.基于对数型忆容器的混沌振荡器的等效电路，其特征在于：所述混沌振荡器由电导G₁、G₂，电容C，电感L，忆容器C_m构成，其动力学方程如下：

其中，v₁为忆容器电压，q_m为忆容器两端电荷，σ_m为忆容器两端电荷的积分变量，v₂为经过电容C的电压，i_L为流经电感L的电流；

令a＝1/L，b＝1/C，c＝G₂/C，d＝G₁，x＝i_L，y＝v₂，z＝q_m，w＝σ_m，可得到：

其中，x、y、z、w为系统的无量纲状态变量，a、b、c、d为系数；

基于上述关系，该混沌振荡器的等效电路包括乘法器U1、U3，集成运算放大器芯片U2、U4、U5；

变量z、w经过乘法器U1、U3和集成运算放大器芯片U2的第一、第二运算放大器得到忆容器电压v₁；

变量y经过集成运算放大器芯片U4的第一运算放大器得到变量-y；

变量v₁和变量-y经过集成运算放大器芯片U4的第二运算放大器得到变量x；

变量x和变量y经过集成运算放大器芯片U4的第三运算放大器得到变量y；

变量x经过集成运算放大器芯片U4的第四运算放大器得到变量-x；

变量v₁经过集成运算放大器芯片U5的第一运算放大器得到变量-v₁；

变量-v₁和变量-x经过集成运算放大器芯片U5的第二运算放大器得到变量z；

变量z经过集成运算放大器芯片U5的第三运算放大器得到变量-z；

变量-z经过集成运算放大器芯片U5的第四运算放大器得到变量w；

其中乘法器U1和U3用于实现乘积运算；集成运算放大器芯片U2主要用于实现反相对数运算和反相比例运算；集成运算放大器芯片U4、U5主要用于反相比例运算和反相积分运算，乘法器U1、U3采用AD633，集成运算放大器芯片采用LF347；

乘法器U1用以实现变量w²的运算，即乘法器U1的第7引脚输出为0.1w²；变量0.1w²通过由集成运算放大器芯片U2的第一运算放大器与电阻R1、二极管D1构成的反相对数运算电路，由集成运算放大器芯片U2的第二运算放大器与电阻R2、R3构成的反相比例运算电路，最后和变量z通过乘法器U3输出变量v₁：

其中，I_S为二极管1N4007的反向饱和电流，U_T为温度的电压当量；

集成运算放大器芯片U4内集成了四个运算放大器，其中第1、2、3引脚对应的第一运算放大器与电阻R4、R5构成反相比例运算电路，输入变量y，输出变量-y；

第5、6、7引脚对应的第二运算放大器与电阻R6、R7、电容C1构成反相积分运算电路，输入变量-y和变量v₁，输出变量x；

第8、9、10引脚对应的第三运算放大器与电阻R8、R9、电容C2构成反相积分运算电路，输入变量x和变量y，输出变量y；

第12、13、14引脚对应的第三运算放大器与电阻R10、R11构成反相比例运算电路，输入变量x，输出变量-x；

集成运算放大器芯片U5内集成了四个运算放大器，其中第1、2、3引脚对应的第一运算放大器与电阻R12、R13构成反相比例运算电路，输入变量v₁，输出变量-v₁；

第5、6、7引脚对应的第二运算放大器与电阻R14、R15、电容C3构成反相积分运算电路，输入变量-x和变量-v₁，输出变量z；

第8、9、10引脚对应的第三运算放大器与电阻R16、R17构成反相比例运算电路，输入变量z，输出变量-z；

第12、13、14引脚对应的第四运算放大器与电阻R18、电容C4构成反相积分运算电路，输入变量-z，输出变量w