一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路制造技术

一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路，包括第一至第五通道电路；第一通道电路包括第一乘法器﹑第一至第二反相器及第一至第五电阻，第二通道电路包括第二乘法器﹑第三至第四反相器、第一反相积分器、第六至第十二电阻和分数阶电路单元一；第三通道电路包括第五至第六反相器、第二反相积分器、第十三至第十九电阻、分数阶电路单元二；第四通道电路包括第七至第八反相器、第三反相积分器、第二十至第二十四电阻、分数阶电路单元三；第五通道电路包括第九至第十反相器、第四反相积分器、第二十五至第三十电阻、分数阶电路单元四；本发明专利技术由忆阻器与分数阶电路单元组合的混沌系统，通过改变系统内部参数，产生丰富的动力学行为，在混沌保密通信、图像处理等工程实践方面具有广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路


[0001]本专利技术属于混沌电路
，涉及一类分数阶混沌忆阻电路，具体涉及一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路。

技术介绍

[0002]混沌是非线性科学中最为重要的一部分，作为非线性系统所特有的运动形式，现已在电子电路、生物工程、能源动力、航天工程以及电机等多种领域中发现了混沌现象。特别近年来，科学家及工程人员构造了大量混沌系统并研究了系统的动力学行为。然而，如何利用新元器件产生新的混沌系统并探索其混沌特性显得十分必要。
[0003]忆阻器作为一种全新的非线性二端电路元件，其非易失性和记忆性在混沌电路方向有着巨大的应用前景，且与传统的混沌电路相比较，忆阻混沌电路具有更加复杂的混沌特性，更具有非常重要的研究价值。同时，忆阻混沌电路系统中动力学特征复杂的混沌信号的获取一直是研究热点，其在图像加密和保密通信领域都具有较大的潜在应用价值。
[0004]随着整数阶忆阻器建模理论逐步完善，研究人员也尝试将分数阶微积分与忆阻器进行建模。近些年，学者们通过对分数阶忆阻混沌系统电路研究，获得了更为丰富的混沌动力学行为，其能够更好的反映和描述现实中的实际系统。专利申请CN110430035A公开了一种基于忆阻的四维超混沌电路，包括第一超混沌电路、第二超混沌电路及第三超混沌电路，由三个AD633JN乘法器，三个LF347N放大器，一个忆阻器，九个电阻，三个电容构成，实现了一个超混沌电路，通过调节忆阻的权重值，能产生具有不同吸引子的混沌信号或者周期信号；该专利技术电路系统是整数阶，其生成的扩频序列具有复杂度较低，容易破译等局限性。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路，通过改变系统内部参数，可以产生单涡卷吸引子和双涡卷吸引子等丰富的动力学行为，其系统具有更复杂多稳态混沌特性，具有广阔的应用前景，且由于是分数阶系统，更能够描述实际系统，且对于分数阶混沌电路系统的理论研究和工程应用发展起到较大的推进作用。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路，包括第一通道电路、第二通道电路、第三通道电路、第四通道电路和第五通道电路；
[0008]所述的第一通道电路包括第一乘法器A1，第一乘法器A1的输入端连接第五通道电路输出端w，第一乘法器A1的输出端经第一电阻R1连接第一反相器U1的反相输入端；电源的负极接地，电源的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一反相器U1的反相输入端，第一反相器U1的同相输入端接地；第三电阻R3的两端分别连接第一反相器U1的反相输入端和输出端，所述第一反相器U1的输出端作为第一通道电路的第一输出端输出反向信号
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M；第四电阻R4的一端连接第一反相器U1的输出端
‑
M，另一端连接第二反相器U2
的反相输入端，第二反相器U2的同相输入端接地；第五电阻R5的两端分别连接第二反相器U2的反相输入端和输出端，所述第二反相器U2的输出端作为第一通道电路的第二输出端输出正向信号M；
[0009]所述第二通道电路包括第二乘法器A2，第二乘法器A2的输入端分别连接第一通道电路第二输出端M和第二通道电路的第二输出端
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x，第二乘法器A2的输出端经第六电阻R6连接第三反相器U3的反相输入端；第七电阻R7的输入端连接第三通道电路的第一输出端y，第七电阻R7的另一端连接第三反相器U3反相的输入端；第八电阻R8的输入端连接第二通道电路的第一输出端x，第八电阻R8的另一端连接第三反相器U3反相的输入端，第三反相器U3的同相输入端接地；第九电阻R9的两端分别连接第三反相器U3的反相输入端和输出端；第三反相器U3的输出端经由第十电阻R10连接第一反相积分器U4的反相输入端，第一反相积分器U4的同相输入端接地；第一反相积分器U4的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元一的两端，第一反相积分器U4的输出端作为第二通道电路的第一输出端输出正向信号x；第一反相积分器U4的输出端x经由第十一电阻R11连接第四反相器U5的反相输入端，第四反相器U5的同相输入端接地；第十二电阻R12的两端分别连接第四反相器U5的反相输入端和反相输出端，第四反相器U5的输出端作为第二通道电路的第二输出端输出反向信号
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x；
[0010]第三通道电路包括第十三电阻R13，第十三电阻R13的输入端连接第四通道电路的第二输出端
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z，第十三电阻R13的另一端连接第五反相器U6反相的输入端；第十四电阻R14的输入端连接第三通道电路的第二输出端
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y，第十四电阻R14的另一端连接第五反相器U6反相的输入端；第十五电阻R15的输入端连接第二通道电路的第一输出端x，第十五电阻R15的另一端连接第五反相器U6反相的输入端，第五反相器U6的同相输入端接地；第十六电阻R16的两端分别连接第五反相器U6的反相输入端和输出端；第五反相器U6的输出端经由第十七电阻R17连接第二反相积分器U7的反相输入端，第二反相积分器U7的同相输入端接地；第二反相积分器U7的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元二的两端，第二反相积分器U7的输出端作为第三通道电路的第一输出端输出正向信号y；第二反相积分器U7的输出端y经由第十八电阻R18连接第六反相器U8的反相输入端，第六反相器U8的同相输入端接地；第十九电阻R19的两端分别连接第六反相器U8的反相输入端和反相输出端，第六反相器U8的输出端作为第三通道电路的第二输出端输出反向信号
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y；
[0011]第四通道电路包括第二十电阻R20，第二十电阻R20的输入端连接第三通道电路的第一输出端y，第二十电阻R20的另一端连接第七反相器U9反相的输入端；第七反相器U9的同相输入端接地；第二十一电阻R21的两端分别连接第七反相器U9的反相输入端和输出端；第七反相器U9的输出端经由第二十二电阻R22连接第三反相积分器U10的反相输入端，第三反相积分器U10的同相输入端接地；第三反相积分器U10的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元三的两端，第三反相积分器U10的输出端作为第四通道电路的第一输出端输出正向信号z；第三反相积分器U10的输出端z经由第二十三电阻R23连接第八反相器U11的反相输入端，第八反相器U11的同相输入端接地；第二十四电阻R24的两端分别连接第八反相器U11的反相输入端和反相输出端，所述第八反相器U11的输出端作为第四通道电路的第二输出端输出反向信号
‑
z；
[0012]第五通道电路包括第二十五电阻R25，第二十五电阻R25的输入端连接第五通道电
路的第二输出端
‑
w，第二十五电阻R25的另一端连接第九反相器U12反相的输入端；第二十六电阻R26的输入端连接第二通道电路的第二输出端
‑
x，第二十六电阻R26的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有磁控忆阻器的四维分数阶忆阻电路，包括第一通道电路、第二通道电路、第三通道电路、第四通道电路和第五通道电路；其特征在于：所述的第一通道电路包括第一乘法器A1，第一乘法器A1的输入端连接第五通道电路输出端w，第一乘法器A1的输出端经第一电阻R1连接第一反相器U1的反相输入端；电源的负极接地，电源的正极连接第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连接第一反相器U1的反相输入端，第一反相器U1的同相输入端接地；第三电阻R3的两端分别连接第一反相器U1的反相输入端和输出端，所述第一反相器U1的输出端作为第一通道电路的第一输出端输出反向信号
‑
M；第四电阻R4的一端连接第一反相器U1的输出端
‑
M，另一端连接第二反相器U2的反相输入端，第二反相器U2的同相输入端接地；第五电阻R5的两端分别连接第二反相器U2的反相输入端和输出端，所述第二反相器U2的输出端作为第一通道电路的第二输出端输出正向信号M；所述第二通道电路包括第二乘法器A2，第二乘法器A2的输入端分别连接第一通道电路第二输出端M和第二通道电路的第二输出端
‑
x，第二乘法器A2的输出端经第六电阻R6连接第三反相器U3的反相输入端；第七电阻R7的输入端连接第三通道电路的第一输出端y，第七电阻R7的另一端连接第三反相器U3反相的输入端；第八电阻R8的输入端连接第二通道电路的第一输出端x，第八电阻R8的另一端连接第三反相器U3反相的输入端，第三反相器U3的同相输入端接地；第九电阻R9的两端分别连接第三反相器U3的反相输入端和输出端；第三反相器U3的输出端经由第十电阻R10连接第一反相积分器U4的反相输入端，第一反相积分器U4的同相输入端接地；第一反相积分器U4的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元一的两端，第一反相积分器U4的输出端作为第二通道电路的第一输出端输出正向信号x；第一反相积分器U4的输出端x经由第十一电阻R11连接第四反相器U5的反相输入端，第四反相器U5的同相输入端接地；第十二电阻R12的两端分别连接第四反相器U5的反相输入端和反相输出端，第四反相器U5的输出端作为第二通道电路的第二输出端输出反向信号
‑
x；第三通道电路包括第十三电阻R13，第十三电阻R13的输入端连接第四通道电路的第二输出端
‑
z，第十三电阻R13的另一端连接第五反相器U6反相的输入端；第十四电阻R14的输入端连接第三通道电路的第二输出端
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y，第十四电阻R14的另一端连接第五反相器U6反相的输入端；第十五电阻R15的输入端连接第二通道电路的第一输出端x，第十五电阻R15的另一端连接第五反相器U6反相的输入端，第五反相器U6的同相输入端接地；第十六电阻R16的两端分别连接第五反相器U6的反相输入端和输出端；第五反相器U6的输出端经由第十七电阻R17连接第二反相积分器U7的反相输入端，第二反相积分器U7的同相输入端接地；第二反相积分器U7的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元二的两端，第二反相积分器U7的输出端作为第三通道电路的第一输出端输出正向信号y；第二反相积分器U7的输出端y经由第十八电阻R18连接第六反相器U8的反相输入端，第六反相器U8的同相输入端接地；第十九电阻R19的两端分别连接第六反相器U8的反相输入端和反相输出端，第六反相器U8的输出端作为第三通道电路的第二输出端输出反向信号
‑
y；第四通道电路包括第二十电阻R20，第二十电阻R20的输入端连接第三通道电路的第一输出端y，第二十电阻R20的另一端连接第七反相器U9反相的输入端；第七反相器U9的同相输入端接地；第二十一电阻R21的两端分别连接第七反相器U9的反相输入端和输出端；第七反相器U9的输出端经由第二十二电阻R22连接第三反相积分器U10的反相输入端，第三反相
积分器U10的同相输入端接地；第三反相积分器U10的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元三的两端，第三反相积分器U10的输出端作为第四通道电路的第一输出端输出正向信号z；第三反相积分器U10的输出端z经由第二十三电阻R23连接第八反相器U11的反相输入端，第八反相器U11的同相输入端接地；第二十四电阻R24的两端分别连接第八反相器U11的反相输入端和反相输出端，所述第八反相器U11的输出端作为第四通道电路的第二输出端输出反向信号
‑
z；第五通道电路包括第二十五电阻R25，第二十五电阻R25的输入端连接第五通道电路的第二输出端
‑
w，第二十五电阻R25的另一端连接第九反相器U12反相的输入端；第二十六电阻R26的输入端连接第二通道电路的第二输出端
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x，第二十六电阻R26的另一端连接第九反相器U12反相的输入端，第九反相器U12的同相输入端接地；第二十七电阻R27的两端分别连接第九反相器U12的反相输入端和输出端；第九反相器U12的输出端经由第二十八电阻R28连接第四反相积分器U13的反相输入端，第四反相积分器U13的同相输入端接地；第四反相积分器U13的反相输入端和反相输出端分别连接分数阶电路单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：田怀谷，刘金东，曹泽霖，王震，张润豪，张敏，
申请(专利权)人：西京学院，
类型：发明
国别省市：