对于Chua 混沌电路进一步测试

Posted 2021-10-25 卓晴

简 介： 对于基础的混沌电路中W1的阻值对于振荡模式的影响进行了实验观察。看到W1只有在很小的一个取值范围，电路才会呈现混沌的振荡模式。

关键词： Chua，混沌电路

 

§01 蔡氏混沌电路

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一、测试背景

  Chua‘s 混沌电路是混沌现在在电路系统模拟中被研究历史很长的经典电路。它给出了产生混沌信号电路的基本框架以及理论分析。在 构建Chua 混沌电路 - 基本测试 对于蔡氏混沌电路进行了初步测试。

  通过测试可以看到，Chua混沌电路工作在混沌模式对于电路中相关的元器件要求较高，可以调节W1使得产生混沌现象的电阻范围比较窄。相比于 五分钟内搭建的混沌电路 电路，Chua电路调整比较麻烦。

1、测试电路图

  在下图中给出了实验Chua电路图及其参数。其中对于L1,C1,C2的测量，是使用SmartTweezer 在10kHz测试下给出的等效串联参数。

▲ 图1.1.1 实验电路图

2、搭建测试电路

  下面是在面包板上搭建测测试电路。

▲ 图1.1.2 在面包板上搭建测实验电路

  使用多圈电位器改变W1。

▲ 图1.1.3 W1对应的多圈精密电阻

2、初步测试结果

1、正常震荡模式

▲ 图1.2.1 正常震荡模式X-Y模式，C1,C2电压轨迹图

▲ 图1.2.2 正常震荡模式C1电压波形

2、混沌振荡模式

▲ 图1.2.3 混沌振荡模式C1,C2轨迹图

▲ 图1.2.4 混沌振荡模式C1的信号波形

 

§02 测试结果

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一、不同的振荡模式

  改变W1的阻值显示振荡模式的改变。

1、振荡模式改变

▲ 图2.1.1 W1阻值从小到大变化过程C1

2、几种典型振荡模式

（1）W1阻值较小

  W1的阻值：0.9845kΩ

▲ 图2.1.2 C1,C2 电压李萨如图

▲ 图2.1.3 C1电压波形图

（2）初步进入混沌

  W1的阻值：1.055kΩ

▲ 图2.1.4 C1,C2波形轨迹图

▲ 图2.1.5 C1电压波形图

（3）多层分叉

  W1 阻值：1.076kΩ

▲ 图2.1.6 C1,C2波形轨迹图

▲ 图2.1.7 C1电压波形图

（4）更多的分叉

  W1的阻值：1.102kΩ

▲ 图2.1.8 C1,C2波形轨迹图

▲ 图2.1.9 C1电压波形

（5）转换过程

▲ 图2.1.10 C1,C2波形轨迹图

▲ 图2.1.11 C1电压波形

（6）正常震荡模式

  W1的电阻值：1.199kΩ。

▲ 图2.1.12 C1,C2波形轨迹图

▲ 图2.1.13 C1电压波形

 

※ 测试结论 ※

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  对于W1不同的取值，观察到Chua 基本混沌电路不同的振荡模式之间的转换。

  可以看到 Chua电路中对于参数的要求非常的苛刻。

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■ 相关文献链接:

• 构建Chua 混沌电路 - 基本测试
• 五分钟内搭建的混沌电路

● 相关图表链接:

• 图1.1.1 实验电路图
• 图1.1.2 在面包板上搭建测实验电路
• 图1.1.3 W1对应的多圈精密电阻
• 图1.2.1 正常震荡模式X-Y模式，C1,C2电压轨迹图
• 图1.2.2 正常震荡模式C1电压波形
• 图1.2.3 混沌振荡模式C1,C2轨迹图
• 图1.2.4 混沌振荡模式C1的信号波形
• 图2.1.1 W1阻值从小到大变化过程C1
• 图2.1.2 C1,C2 电压李萨如图
• 图2.1.3 C1电压波形图
• 图2.1.4 C1,C2波形轨迹图
• 图2.1.5 C1电压波形图
• 图2.1.6 C1,C2波形轨迹图
• 图2.1.7 C1电压波形图
• 图2.1.8 C1,C2波形轨迹图
• 图2.1.9 C1电压波形
• 图2.1.10 C1,C2波形轨迹图
• 图2.1.11 C1电压波形
• 图2.1.12 C1,C2波形轨迹图
• 图2.1.13 C1电压波形