一种左倾双涡漩混沌电路

摘要

本发明公开了一种左倾双涡漩混沌电路，由反相积分电路、非线性电路和反相器构成，第一反相积分电路(1)的X输出端分别与非线性电路(4)输入端、第二反相积分电路(2)的一输入端连接，非线性电路(4)输出端与第一反相积分电路(1)的一输入端连接，第二反相积分电路(2)的Y输出端分别与反相器(5)输入端、第一反相积分电路(1)的另一输入端连接，反相器(5)的输出端与第三反相积分电路(3)的输入端连接，第三反相积分电路(3)的Z输出端与第二反相积分电路(2)的另一输入端连接。本发明的电路结构最简化，可以显示左倾双涡漩混沌各种波形、相图与混沌演变曲线。适用于大学混沌科学教育、实验教学与科学普及的演示等。

说明书

技术领域  本发明属于非线性电路，常称混沌电路，具体涉及一种左倾双涡漩混沌电路。

背景技术  以蔡氏电路为代表的双涡漩电路研究已经取得了很多成就，但是其丰富程度仍然不足，蔡氏电路结构中，由以运算放大器为主构成的蔡氏电路仍然没有达到，这是现有技术的不足。

发明内容  本发明的目的是解决上述问题的不足，提供一种电路结构最简化的左倾双涡漩混沌电路。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该左倾双涡漩混沌电路由三个反相积分电路、一个非线性电路和一个反相器构成，其中第一反相积分电路的输出端为X输出端，第二反相积分电路的输出端为Y输出端，第三反相积分电路的输出端为Z输出端，第一反相积分电路的X输出端分别与非线性电路输入端、第二反相积分电路的一输入端连接，非线性电路输出端与第一反相积分电路的一输入端连接，第二反相积分电路的Y输出端分别与反相器输入端、第一反相积分电路的另一输入端连接，反相器的输出端与第三反相积分电路的输入端连接，第三反相积分电路的Z输出端与第二反相积分电路的另一输入端连接。

本发明的有益效果是：电路结构最简化，可以在示波器上显示左倾双涡漩混沌的X、Y与Z的各种波形、相图，某些特定电阻由可变电阻代替后，可以在示波器上显示左倾双涡漩混沌演变的各种曲线，左倾双涡漩混沌电路还可以进行左倾双涡漩混沌的其它各种实验。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。

附图说明  图1是左倾双涡漩混沌电路方框图

图2是左倾双涡漩混沌电路原理图

图3是左倾双涡漩混沌电路的X-Y输出相图

图4是左倾双涡漩混沌电路的X-Z输出相图

图5是左倾双涡漩混沌电路的Z-Y输出相图

图6是左倾双涡漩混沌电路的双周期2相图

图7是左倾双涡漩混沌电路的双周期3相图

图8是左倾双涡漩混沌电路的双周期6相图

具体实施方式  参照图1，本发明实施例是由三个反相积分电路、一个非线性电路和一个反相器构成，其中：第一反相积分电路1的输出端为X输出端，第二反相积分电路2的输出端为Y输出端，第三反相积分电路3的输出端为Z输出端，第一反相积分电路1的X输出端分别与非线性电路4输入端、第二反相积分电路2的一输入端连接，非线性电路4输出端与第一反相积分电路1的一输入端连接，第二反相积分电路2的Y输出端分别与反相器5端、第一反相积分电路1的另一输入端连接，反相器5的输出端与第三反相积分电路3的输入端连接，第三反相积分电路3的Z输出端与第二反相积分电路2的另一输入端连接。

参照图2，所述第一反相积分电路是由第二运算放大器A₂反相输入端与第三电阻R₃、第四电阻R₄连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接并联的第五电阻R₅与第一电容C₁，X输出端与第一电阻R₁、第七电阻R₇连接；第二反相积分电路是由第三运算放大器A₃反相输入端与第六电阻R₆、第七电阻R₇连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接并联的第八电阻R₈与第二电容C₂，Y输出端与第四电阻R₄、第九电阻R₉连接；第三反相积分电路是由第五运算放大器A₅反相输入端与第十一电阻R₁₁连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第三电容C₃，Z输出端与第六电阻R₆连接；非线性电路是由第一运算放大器A₁反相输入端与第一电阻R₁连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第二电阻R₂，输出端与第三电阻R₃连接；反相器是由第四运算放大器A₄反相输入端与第九电阻R₉连接，同相输入端接地，反相输入端与输出端之间连接第十电阻R₁₀，输出端与第十一电阻R₁₁连接。

将图1或图2中X输出端、Y输出端与Z输出端连接到示波器信号输入端或计算机有关接口，可以显示X、Y与Z的波形或相图，使用示波器的相图方式观测，X-Y输出端相图信号如图3所示，X-Z输出端相图信号如图4所示是正蝴蝶形，Z-Y输出端相图信号如图5所示。由图3到图5，证明了本发明的有效性。若第三电阻R₃、第四电阻R₄、第五电阻R₅、第十一电阻R₁₁由可变电阻代替，对于其中的任一可变电阻，连续改变电阻值，可以观察混沌演变的各种曲线，图6到图8是观察混沌演变的各种曲线，由图6到图8，证明了本发明的有效性。将两个相同的电路经过适当连接，可以进行左倾双涡漩混沌电路的同步等各种实验。

本发明实施例的元器件参数如下：R₁＝R₆＝R₇＝R₈＝R₉＝R₁₀＝10kΩ，R₂＝120kΩ，R₃＝30kΩ，R₄＝1kΩ，R₅＝3.9kΩ，R₁₁＝680Ω，C₁＝C₂＝C₃＝0.01μF，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅型号为TL082，可变电阻，R₃＝R₄＝R₅＝47kΩ，R₁₁＝4.7kΩ。