一种二维四涡卷混沌电路的制作方法

本发明属于非线性电路与系统，常称混沌电路,具体涉及一种二维四涡卷混沌电路。

背景技术：
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1963年洛伦兹（e.n.lorenz）首次提出混沌系统，1983年蔡少棠发明蔡氏电路（chua'scircuit），1992年oppenheim、kocarev提出混沌遮掩保密通信，以致混沌电路成为社会研究的热点问题。

经典的混沌系统，例如：lorenz混沌系统、蔡氏电路和chen氏混沌系统等混沌系统，多为三维二涡卷，对经典的三维二涡卷混沌系统进行改进，可以产生多涡卷混沌系统，目前对于二维混沌系统，报道的有二维二涡卷系统，还没有二维四涡卷的混沌电路。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服上述中混沌电路存在的问题，设计一种新的混沌电路,可以产生二维四涡卷的混沌电路。本发明适用于大学混沌科学教育、实验教学与演示、科学普及实验演示等，可以广泛应用于语音模拟信号保密通信系统中。

本发明实现上述目的，采用的技术方案是：

一种二维四涡卷混沌电路，其特征是:由5个运算放大器、以及11个电阻和2个电容构成，其中：运算放大器a1的反相输入端与电阻r1连接，运算放大器a1的同相输入端接地，运算放大器a1的反相输入端与输出端之间连接电容c1，运算放大器a1的输出端与电阻r2、r7以及运算放大器a4的反相输入端连接，运算放大器a1的输出端即为x输出端；运算放大器a2的反相输入端与电阻r2、r3连接，运算放大器a2的同相输入端接地，运算放大器a2的反相输入端与输出端之间连接电容c2，运算放大器a2的输出端与电阻r8以及运算放大器a5的反相输入端连接，运算放大器a2的输出端即为y输出端；运算放大器a3的反相输入端与电阻r7、r8、r9连接，运算放大器a3的同相输入端接地，运算放大器a3的反相输入端与输出端之间连接电阻r6，运算放大器a3的输出端与电阻r1连接；运算放大器a4的反相输入端与电阻r2以及运算放大器a1输出端连接，运算放大器a4的同相输入端与输出端之间连接电阻r5，运算放大器a4的同相输入端连接电阻r4，电阻r4的另一端接地，运算放大器a4的输出端与电阻r3连接；运算放大器a5的反相输入端与电阻r8以及运算放大器a2的输出端连接，运算放大器a5的同相输入端与输出端之间连接电阻r11，运算放大器a5的同相输入端连接电阻r10，电阻r10的另一端接地，运算放大器a5的输出端与电阻r9连接。

所述电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11用电位器代替，改变电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11的阻值可以观察混沌电路演变的各种曲线。

本发明的有益效果是：在该混沌电路中，可以输出二维四涡卷混沌电路的波形、相图与混沌演变曲线，在普通示波器上即可观察x、y各输出端的波形图，也可观察x-y相图，本发明适用于大学混沌科学教育、实验教学与演示、科学普及实验演示等，本发明可广泛用于语音模拟信号保密通信系统中。

附图说明：

图1是本发明一种二维四涡卷混沌电路的原理图；

图2是本发明一种二维四涡卷混沌电路的x输出端波形图；

图3是本发明一种二维四涡卷混沌电路的y输出端波形图；

图4是本发明一种二维四涡卷混沌电路的x-y输出端相图；

具体实施方式：

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

参照图1，由5个运算放大器、以及11个电阻和2个电容构成，其中：运算放大器a1的反相输入端与电阻r1连接，运算放大器a1的同相输入端接地，运算放大器a1的反相输入端与输出端之间连接电容c1，运算放大器a1的输出端与电阻r2、r7以及运算放大器a4的反相输入端连接，运算放大器a1的输出端即为x输出端；运算放大器a2的反相输入端与电阻r2、r3连接，运算放大器a2的同相输入端接地，运算放大器a2的反相输入端与输出端之间连接电容c2，运算放大器a2的输出端与电阻r8以及运算放大器a5的反相输入端连接，运算放大器a2的输出端即为y输出端；运算放大器a3的反相输入端与电阻r7、r8、r9连接，运算放大器a3的同相输入端接地，运算放大器a3的反相输入端与输出端之间连接电阻r6，运算放大器a3的输出端与电阻r1连接；运算放大器a4的反相输入端与电阻r2以及运算放大器a1输出端连接，运算放大器a4的同相输入端与输出端之间连接电阻r5，运算放大器a4的同相输入端连接电阻r4，电阻r4的另一端接地，运算放大器a4的输出端与电阻r3连接；运算放大器a5的反相输入端与电阻r8以及运算放大器a2的输出端连接，运算放大器a5的同相输入端与输出端之间连接电阻r11，运算放大器a5的同相输入端连接电阻r10，电阻r10的另一端接地，运算放大器a5的输出端与电阻r9连接。

当电容c1=c2=100nf，电阻r1=r2=r4=r6=r8=r10=3kω，r3=r9=25kω，r5=r11=12.5kω，r7=30kω，运算放大器使用μa741,将附图1中x输出端、y输出端连接到示波器信号输入端，可以显示x、y输出端的波形图，如附图2、附图3所示，使用示波器的相图方式，观测x-y输出端相图，如附图4所示，证明了本发明的有效性。

实施例2：

所述电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10和电阻r11用电位器代替，改变其阻值可以观察该混沌电路演变的各种曲线。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种混沌电路，运算放大器A1、A2构成反相积分器，输出端分别为混沌信号X、Y；运算放大器A3构成反相放大器；运算放大器A4、A5构成滞回器。反相积分器A1的输出端分别与反相积分器A2、反相放大器A3和滞回器A4连接；反相积分器A2的输出端分别与反相放大器A3和滞回器A5连接；反相放大器A3的输出端与反相积分器A1连接；滞回器A4的输出端与反相积分器A2连接；滞回器A5的输出端与反相放大器A3连接。本发明可以产生各种混沌波形、相图与混沌演变曲线，可广泛用于语音模拟信号保密通信系统中。

技术研发人员：吕恩胜;王瑞娟;邵丹;崔文娜;王会翰;马凯拓;赵向杰
受保护的技术使用者：河南应用技术职业学院
技术研发日：2017.05.10
技术公布日：2017.07.28