简 介： 测试一个简单的混沌电路，没有复制电路的工作状态。具体原因尚不清楚。 关键词： 混沌电路，相移单管电路

 

§01 混沌电路

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一、背景介绍

  在 Jim 他的 Chaotic Circuits 网页中给出了 本文 Build-a Chaos generatos in 5 minutes 。为了能够在未来教育与研究中获得更多关于混沌现象与混沌信号处理方面的实验基础。本文将对 Kajnjaps 在 2016年五月26日介绍的这款 五分钟内搭建的混沌电路进行测试。

  文章中给出的详细的电路图设计与相应的观察信号。有趣的是，这些信号还都是采用了传统的阴极射线管示波器，带有比较长的绿色余辉，不仅更好的展示了这些混沌信号在X-Y显示模式下的奇怪吸引子的状态，而且在现在数字示波器流行的年代中，更凸显混沌电路研究的悠久历史与某些神秘的特色。

▲ 图1.1 In-5-Minutes-Building Chaos Generator 文章内的插图

二、基本原理

1、实验电路

  下图显示了混沌电路的原理图，这款混沌电路图是在原有的 单管阻容移相相振荡电路 的基础上通过增加外部电路构造而成。可以使用普通的模拟示波器显示出电路工作所产生的 奇异吸引子 现象。

  混沌现象包含有两方面的含义：

• 确定性非周期行为；
• 相空间中信号与其导数确定的轨迹在一个范围内；

▲ 图1.2.1 实验电路图

  对于一个混沌电路来说，它会产生震荡，但不是传统

2、基本移相振荡器

(1) 电路组成

  由Q1以及R1,R2,R3,R4,C1,C2,C3组成基本的一项振荡器。

▲ 图1.2.2.1 基本移相正弦振荡器

▲ 图1.2.2.1.1 搭建在面包板上的实验电路

(2) 各检测点电压波形

  下面是测量在 晶体管 Q1的集电极Vce1处电压信号（蓝色）与C1处的电压信号。

测量信号参数：

Vce1幅值：0.5548Vrms Vc1幅值：0.2345Vrms 相位差：54.26

▲ 图1.2.2.2 Vce1,Vc1信号波形

▲ 图1.2.2.3 Vce1,Vc2电压信号波形

▲ 图1.2.2.4 Vce1,Vbe1电压信号波形

三、测量混沌电路

1、电路搭建

▲ 图1.2.3.2 面包板上搭建的测试电路

2、调节电位器

  无论如何调节电位器R3，都无法复现网页中给出的混沌振荡现象。

▲ 图1.2.3.1 修改微调电阻与调节方向

 

§02 实验结论

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  通过在面包板上搭建建议的混沌电路，没有能够复现原网页中给定的混沌振荡现象。

■ 补充实验

  在后来的实验 BC547 晶体管初步测试 中，使用了BC547晶体管重复了，最终可以观察到相应的混动振荡波形。

▲ 图3.1.2 使用BC547搭建的电路产生的混沌振荡信号

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■ 相关文献链接:

• Chaotic Circuits
• Build-a Chaos generatos in 5 minutes
• 单管阻容移相相振荡电路
• 奇异吸引子
• BC547 晶体管初步测试

● 相关图表链接:

• 图1.1 In-5-Minutes-Building Chaos Generator 文章内的插图
• 图1.2.1 实验电路图
• 图1.2.2.1 基本移相正弦振荡器
• 图1.2.2.1.1 搭建在面包板上的实验电路
• 图1.2.2.2 Vce1,Vc1信号波形
• 图1.2.2.3 Vce1,Vc2电压信号波形
• 图1.2.2.4 Vce1,Vbe1电压信号波形
• 图1.2.3.2 面包板上搭建的测试电路
• 图1.2.3.1 修改微调电阻与调节方向