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蔡氏电路实验总结第1篇
蔡氏电路实验总结第1篇由标准元件（电阻器、电容器、电感器）制成的自主电路必须满足三个标准才能表现出混沌行为。它必须包含：蔡氏电路是满足这些标准的最简单的电子电路。如上图所示，储能元件是两个电容器（标记为C1和C2）和一个电感器（标记为L；下图中的L1）。本地有源电阻器是一种具有负电阻且有源（它可以放大）的设备，提供产生振荡电流的功率。局部有源电阻和非线性结合在器件NR中，称为蔡氏二极管。该设备不在商业上出售，但通过有源电路以各种方式实现。电路图显示了一种常见的实现方式。非线性电阻由两个线性电阻和两个二极管实现。最右边是由三个线性电阻和一个运算放大器组成的负阻抗转换器，它实现了局部有源电阻（负电阻）。蔡氏电路实验总结第2篇本发明所要解决的技术问题是提供一种改进型忆阻蔡氏混沌电路。为解决上述技术问题，本发明提供了一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，其结构如下：一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，其特征在于：包括简化蔡氏二极管、忆阻m、电容c1、c2、电感l1；其中电容c1的正极端与忆阻m负极端相连(记做1端)，电容c1的负极端与电容c2的负极端负极端相连(记做1′端)，1′接地；电感l1与电容c2并联；蔡氏二极管的正负极分别与1端，1′端相连。所述的简化蔡氏二极管包括运算放大器u和三个电阻r1，r2，r3，运算放大器u的正相输入端接于1端。电阻r3的一端接地1′，另一端接在运算放大器u的反相输入端；电阻r1的一端接运算放大器u的反相输入端，另一端接在运算放大器u的输出端；电阻r2的一端接运算放大器u的正相输入端，另一端接在运算放大器u的输出端。所述的忆阻m包括电感l2；二极管d1，d2，d3，d4构成的二极管桥；电阻r0。二极管桥与电感l2及r0构成忆阻m。电感l1的负极与电容c2正极相连，并接到忆阻m的正极。电容c1的正极，忆阻m的负极接于1端。二极管d1的负极与二极管d4的正极相连记作a端，二极管d1的正极与二极管d2的正极相连记作b端，二极管d2的负极与二极管d3的正极相连记作c端，二极管d3的负极与二极管d4的负极相连记作d端，b端串联电感l2，电阻r0接到d端。所述改进型忆阻蔡氏混沌电路主电路如图1所示含有四个状态变量，分别为电容c1两端的电压v1，电容c2两端的电压v2，电感l1的电流i3，电感l2的电流i4。本发明的有益效果如下：本发明设计的改进型忆阻蔡氏混沌电路，在经典蔡氏电路中用忆阻替换的耦合电阻，可以作为一种新型混沌信号发生器。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改进型忆阻蔡氏混沌电路；图2广义二极管桥忆阻电路；图3状态变量v1(t)–v2(t)平面数值仿真相轨图；图4状态变量v1(t)–i4(t)平面实验验证图；图5状态变量v1(t)–i4(t)平面数值仿真相轨图；图6状态变量v1(t)–i4(t)平面实验验证图；图7状态变量v2(t)–i3(t)平面数值仿真相轨图；图8状态变量v2(t)–i3(t)平面实验验证图；具体实施方式数学建模：本实施例的一种改进型忆阻蔡氏混沌电路，电路构建如图1所示，假设v1和v2分别为电容c1和c2两端的电压，i3和i4分别为流经电感l1和l2的电流。本发明采用的是广义忆阻器，忆阻电流记作im。该忆阻的数学表达式如下：im＝(i4+2is)tanh(ρv2-ρv1)(1)本次使用的二极管型号为ln4148，is是二极管反向饱和电流，n是发射系数，vt是热电压。其中，ρ＝1/(2nvt)，is＝，n＝，vt＝25mv。记流过简化蔡氏二极管的电流为in，in的数学表达式如下：in＝gbv1+(ga-gb)(|v1+bp|-|v1-bp|)(2)式中ga是内区间电导，gb是外区间电导，bp是内外区间转折点电压。且在r1＝r2时有如下关系：其中；r1＝ω；r2＝33kω；r3＝33kω；本设计采用型号为ad711kn的运算放大器，提供±15v工作电压，其中esat为运算放大器的饱和电压，esat≈13v。图2所示的电容c1两端的电压记作v1，电容c2两端的电压记作v2，电感l1的电流记作i3，电感l2的电流记作i4，通过简化蔡氏二极管的电流记作in，广义忆阻电流记作im。改进型蔡氏电路的数学模型可描述如下：数值仿真：利用matlab仿真软件平台，可以对由式(4)所描述的系统进行数值仿真分析。选择龙格-库塔(ode23)算法对电路描述方程求解，可获得此电路状态变量的相轨图。典型电路参数c1＝、c2＝33nf、r1＝33kω、r2＝33kω、r0＝50ω，l1＝20mh、l2＝100mh、esat＝13v，在电路状态变量状态初值为(0mv，，0ma，0ma)时，对建模进行数值仿真，仿真结果分别如图3、图5