§01 蔡氏混沌电路

  没有搭建过混沌电路，也就就不明台普通的模拟电路中还有那么迷人的世界。

一、背景介绍

  在 Chua circuit 介绍了混沌电路的基本概念和原理。在之前对于相关混沌电路做了初步测测试：

• 五分钟内搭建的混沌电路
• 两个晶体管组成的混沌电路
• 测试简易混沌振荡电路一些因素的影响
• 测试简单混沌电路系统的低频特性

  下面搭建最常见的基于 Chua 二极管的混沌电路。这款电路也是优美简单，同时被充分研究的电路，在 混沌买啥爱好者 也被光放试验和测试。

二、设计混沌电路

1、参考电路来源

  在 Chua circuit 中仅仅给出了Chua电路的基本结构，但都是缺少具体电路参数。下面给出几个能够用于搭建实验电路参数的来源。

（1）仿真混沌电路

  为了能够搭建一个可以试验的混沌电路，参照在 Chua’s Circuit: The Paradigm for Generating Chaotic Attractors

（2）无电感混沌电路

  在 A Synthetic Inductor Implementation of Chua 中给出了无电感混沌电路构建及其参数。

（3）Routes to Chaos

（4）Instructables 仿真电路

Circuit Simulation UsingLTSpice

§02 测试电路

一、负阻电路

1、搭建电路

（1）原理图

（2）搭建测试电路

2、测试结果

  如下是测试输入电压与输入电流。

（1）等效输入电阻

  在输入电流与电压直线还呈现线性关系中，选取其中一点测量值，计算等效输入电阻。

测量数据：

输入电压：4.3244V
输入电流：-2.901mA

  可以计算出对应的输入电阻为：-1.491kΩ

  对于负电阻电路，它等效输入电阻为：

$$R_{in}=-\frac{R_2}{R_3}\cdot R_1=-1.45k$$

（2）负电阻区范围

  由于运放 TL082 在工作电压为±12V的情况下，输出饱和电压实测为： +10.37V。那么输入电压不能够超过：
$$V_{in\_range}=\frac{V_{\max }\cdot R_2}{R_2+R_3}=\frac{10.37\times 1.45}{1.45+2}=4.358V$$

二、两个负阻器件并联

  按照【1.2】中的参考电路，使用两个负阻器件进行并联。

1、电路图

  是由手边有的元器件，构建如下图所示的非线性负阻器件。

电压转折范围：

第一个负阻器件： 1.352V
第二个负阻器件： 9.342V

  根据前面测试结果，第一个负阻器件的转折电压范围是：

  第二个负阻器件转折电压范围：

2、搭建电路

3、输入电压与电流

  使用100欧姆作为测量电流的采样电阻。使用数控直流电压源DP1308A作为输入电压直流信号。电路工作电压为±12V。

（1）电压与电流

  第一次测量结果。输入电压范围是 0 ~ 5V。

  第二册测量结果，输入电压范围是 0 ~ 10V。

from headm import *
from tsmodule.tsvisa        import *
from tsmodule.tsstm32       import *

dp1308open(112)
dp1308p25v(5)

setv = linspace(0, 10, 100)
idim = []
vdim = []

for v in setv:
    dp1308p25v(v)
    time.sleep(1.5)
    meter = meterval()

    vdim.append(meter[0])
    c = meter[3] * 10
    printff(v, meter[0], c)
    idim.append(c)

    tspsave('meas2', idim=idim, vdim=vdim, setv=setv)

plt.plot(vdim, idim, label='V-I')
plt.xlabel("Input Voltage(V)")
plt.ylabel("Input Current(mA)")
plt.grid(True)
plt.tight_layout()
plt.show()

  

 

  
1
  
2
  
3
  
4
  
5
  
6
  
7
  
8
  
9
  
10
  
11
  
12
  
13
  
14
  
15
  
16
  
17
  
18
  
19
  
20
  
21
  
22
  
23
  
24
  
25
  
26
  
27
  
28
  
29
 

§03 测试混沌电路

一、搭建电路

1、电路图

元器件参数：

电感：Rs=28.46Ω； Ls=10.45mH
电容C1：Cs=73.39nF; Rs=5.99Ω
电容C2：Cs=9.275nF; Rs=20.16Ω
电位器：10kΩ

2、面包板测试电路

二、测试电路

  测试$u_1\left(t\right),u_2\left(t\right)$波形。

● 调试失败

  调节W1，始终没有出现混沌振荡过程。

  在将工作电压修改到正负9V时，可以在某一个W1的阻值上出现如下的双循环振荡。

1、更改参数

将电容 C1,C2分别修改成标称参数为104， 222,。将W1修改成多圈精密电位器。则可以在很小的ige参数范围内获得混沌振荡现象。

■ 相关文献链接:

• Chua circuit
• 五分钟内搭建的混沌电路
• 两个晶体管组成的混沌电路
• 测试简易混沌振荡电路一些因素的影响
• 测试简单混沌电路系统的低频特性
• 混沌买啥爱好者
• Chua circuit
• Chua’s Circuit: The Paradigm for Generating Chaotic Attractors
• A Synthetic Inductor Implementation of Chua

● 相关图表链接:

• 图1 Chua’s Circuit
• 图1.2.1 应用于仿真的Chua’s电路及其参数
• 图1.2.2 无电感参考电路
• 图1.2.3 （a）实现非线性电阻电路方案；（b）实现负电阻
• 图2.1.1 测试电路
• 图2.1.2 搭建测试电路
• 图2.1.3 输入电压Uin与输入电流Iin
• 图2.2.1 测试电路原理图
• 图2.2.2 面包板上的测试电路
• 图2.2.3 测量输入电压与输入电流
• 输入电压与输入电流
• 图3.1.1 测试电路图
• 图3.1.2 面包板上搭建的测试电路
• 图3.2.1 电路振荡波形
• 图3.2.2 XY 曲线

文章来源: zhuoqing.blog.csdn.net，作者：卓晴，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。

原文链接：zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/120602468