一种含有三次项的三维混沌电路的制作方法

文档序号:11993912阅读:240来源:国知局
本实用新型涉及一种含有三次项的三维混沌电路,属于非线性电路的研究领域。
背景技术
:非线性科学是当今世界科学的前沿和热点,涉及众多领域,混沌问题可以说是非线性科学的核心问题之一,其作为一种复杂的非线性运动行为,在生物工程、保密通信等领域得到广泛应用,人们不断地改变传统的想法,重新认识世界。技术实现要素:本实用新型的目的是提供一种含有三次项的新型三维混沌电路,丰富了混沌系统,能够进一步反映系统的动力学特性。本实用新型所采用的技术方案为:一种含有三次项新型三维混沌电路,该电路由三个通道电路组成:第一通道电路由反相器U1A、反相积分器U2A、乘法器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电容C1组成;第二通道电路由反相器U3A、反相积分器U4A、乘法器A2、乘法器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C2组成;第三通道电路由乘法器A4、乘法器A5、乘法器A6、反相积分器U5A、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电容C3组成;第一通道电路的输出信号反馈到输入端,连接电阻R4作为一路输入信号,该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号作用于第二通道电路,该输出信号还作为第三通道电路中乘法器A6的两路输入信号作用于第三通道电路;第二通道电路的输出信号连接电阻R1作用于第一通道电路,该输出信号还连接第一通道电路中反相器U1A作为第三道路中乘法器A4的一路输入信号作用于第三通道电路并连接电阻R7作用于第二通道电路,该输出信号还作为第三通道电路中乘法器A4和乘法器A5的一路输入信号作用于第三通道电路;第三通道电路的输出信号反馈到输入端,连接电阻R12作为一路输入信号,该输出信号还作为第一通道电路中乘法器A1的一路输入信号作用于第一通道电路,该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2和乘法器A3的一路输入信号作用于第二通道电路,该输出信号还连接反相器U3A作为第二通道电路中乘法器A3的一路输入信号作用于第二通道电路。第一通道中反相积分器U2A输出端为X信号;第二通道中反相积分器U4A输出端为Y信号;第三通道中反相积分器U5A输出端为Z信号。第一通道中的电阻R1=10KΩ、电阻 R2=10KΩ、电阻R3=5KΩ、电阻R4=50KΩ、电容C1=10nF;所述第二通道中的电阻R5=10KΩ、电阻R6=10KΩ、电阻R7=78.13KΩ、电阻R8=5KΩ、电阻R9=50KΩ、电容C2=10nF;所述第三通道中的电阻R10=5KΩ、电阻R11=10KΩ、电阻R12=200KΩ、电容C3=10nF。反相器的型号为TL082CD,乘法器的型号为AD633。本实用新型提供了一种工作可靠稳定、具有复杂非线性项的混沌系统,对具有4个两次项和1个三次项的电路进行了研究,其优点在于:1.电路结构简单、易于硬件实现;2.适用于非线性电路的混沌实验教学,能够增加对非线性电路设计的直观性,且在语音图像保密通信领域中具有很好的应用前景。附图说明图1为本实用新型电路图;图2为本实用新型的第一组x-y相图;图3为本实用新型的第一组x-z相图;图4为本实用新型的第一组y-z相图;图5为本实用新型的第一组x-y-z相图。图6为本实用新型的第二组x-y相图;图7为本实用新型的第二组y-z相图;图8为本实用新型的第二组z-x相图;图9为本实用新型的第二组x-y-z相图。图10为本实用新型的第三组x-y相图;图11为本实用新型的第三组y-z相图;图12为本实用新型的第三组z-x相图;图13为本实用新型的第三组x-y-z相图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。本实用新型所涉及一种含有三次项的新型三维混沌电路,是对多个三维混沌系统进行深入研究的基础上提出的一个新混沌系统,新系统共有8个项,其中二次项4个,三次项1个,本实用新型所涉及的数学模型如下:x·=-20x+20yz,y·=-20xz+cy+2z2,z·=-5z+20y2-x2y·]]>式中,x,y,z为状态变量,各微分方程的参数均为确定值,其中c为y项的系数。与其他三维系统相比,新系统中不仅含有2z2、20y2、20yz和20xz四个二次项,而且含有x2y三次项。本实用新型所涉及的仿真电路由第一、第二和第三通电路组成,第一、第二、第三通道电路分别实现上述数学模型中第一、第二、第三函数。电路图如图1所示:本实施例的三维混沌系统电路,第一通道中反相积分器U2A输出端为X信号;所述第二通道中反相积分器U4A输出端为Y信号;所述第三通道中反相积分器U5A输出端为Z信号。电路中,电阻电容均为标准元件,反相器的型号均为TL082CD,乘法器的型号均为AD633;VCC均为15V,VEE均为-15V。第一通道电路由反相器U1A、反相积分器U2A、乘法器A1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4以及电容C1组成;第二通道电路由反相器U3A、反相积分器U4A、乘法器A2、乘法器A3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9以及电容C2组成;第三通道电路由乘法器A4、乘法器A5、乘法器A6、反相积分器U5A、电阻R10、电阻R11、电阻R12以及电容C3组成。第一通道电路的输出信号反馈到输入端,连接电阻R4作为一路输入信号,该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2的一路输入信号作用于第二通道,该输出信号还作为第三通道电路中乘法器A6的两路输入信号作用于第三通道;第二通道电路的输出信号连接电阻R1作用于第一通道,该输出信号还连接第一通道电路中反相器U1A作为第三道路中乘法器A4的一路输入信号作用于第三通道并连接电阻R7作用于第二通道电路,该输出信号还作为第三通道电路中乘法器A4和乘法器A5的一路输入信号作用于第三通道;第三通道电路的输出信号反馈到输入端,连接电阻R12作为一路输入信号,该输出信号还作为第一通道电路中乘法器A1的一路输入信号作用于第一通道,该输出信号还作为第二通道电路中乘法器A2和乘法器A3的一路输入信号作用于第二通道,该输出信号还连接反相器U3A作为第二通道电路中乘法器A3的一路输入信号作用于第二通道。第一通道中的电阻R1=10KΩ、电阻R2=10KΩ、电阻R3=5KΩ、电阻R4=50KΩ、电容C1=10nF;所述第二通道中的电阻R5=10KΩ、电阻R6=10KΩ、电阻R7=78.13KΩ、电阻R8=5KΩ、电阻R9=50KΩ、电容C2=10nF;所述第三通道中的电阻R10=5KΩ、电阻R11=10KΩ、电阻R12=200KΩ、电容C3=10nF。通过改变参数,可以实现三种不同的相图。当c=12.8时,电阻R7=78.13KΩ,图2、图3、图4、图5分别为本实用新型的x-y相图、x-z相图、y-z相图、x-y-z相图;当c=8时,电阻R7=125KΩ,可产生第二组相图,图6、图7、图8、图9分别为本实用新型的第二组x-y相图、x-z相图、y-z相图、x-y-z相图;当c=14.2时,电阻R7=70.422KΩ,可产生第三组相图,图10、图11、图12、图13分别为本实用新型的第三组x-y相图、x-z相图、y-z相图、x-y-z相图。当前第1页1 2 3 
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