本文關鍵詞：憶阻器模型電路設計及其在混沌電路中的應用研究

  更多相關文章： 憶阻器 混沌電路 動力學分析 浮地型憶阻器 等效電路

【摘要】：憶阻器是繼電阻、電容和電感之后的第四種基本電子元件,自2008年,惠普實驗室成功實現(xiàn)其實物器件以來,因其獨特的記憶功能和納米級尺寸特性,在非易失性存儲器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和電路設計等眾多領域巨大的潛在應用價值,吸引了廣大國內(nèi)外學者對其進行研究。采用納米技術實現(xiàn)憶阻器存在技術難度大、成本高等系列問題,因此當前憶阻器實物器件還只存在于實驗室中,距離其走出實驗室實現(xiàn)商品化還需一段時間,這給研究憶阻器電學特性及其相關應用造成了相當大的困難,因此設計具有憶阻器電學特性的模擬等效電路對分析和研究憶阻器及其相關應用具有重要意義。憶阻器其阻值會隨輸入激勵信號的變化而產(chǎn)生改變,是一種典型的非線性無源器件,因此是設計混沌和超混沌電路的理想元件。憶阻器混沌電路以其體積小、功耗低等優(yōu)勢將廣泛應用于混沌芯片集成和混沌保密通信等眾多領域。本文的主要工作重點集中在荷控憶阻器模擬等效電路的設計和憶阻器在混沌電路中的應用研究,主要研究如下:(1)根據(jù)惠普荷控憶阻器電學特性,設計了一種荷控憶阻器模擬等效電路,經(jīng)Pspice仿真驗證,該等效電路能很好地模擬荷控憶阻器的電學特性,并且提出的等效電路結構簡單,硬件實現(xiàn)容易,非常適合在實驗環(huán)境中分析和研究憶阻器,同時該模擬等效電路能應用于實際憶阻器混沌電路的仿真。(2)提出了一種設計憶阻器混沌電路的新思路,認為可以把憶阻器浮地,當作普通的二端口器件,將其任意地連接到電路中,在蔡氏電路的基礎上利用浮地型憶阻器設計了一種五階憶阻器混沌電路,為驗證所設計電路的正確性,設計了一種浮地型憶阻器等效電路并將其應用于所提電路中,仿真結果驗證了設計的正確性和可行性。(3)根據(jù)惠普荷控憶阻器物理模型,提出了一種描述荷控憶阻器的新型數(shù)學模型。利用荷控憶阻器、電感和電容串聯(lián)設計了一類結構簡單的三階憶阻器混沌電路。采用基本的動力學分析手段研究了系統(tǒng)的動力學特性,利用基本電子元件實現(xiàn)了電路仿真,Pspice仿真結果驗證了電路的混沌特性并證實了所設計電路的正確性。
【關鍵詞】：憶阻器 混沌電路 動力學分析 浮地型憶阻器 等效電路
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM132
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景及意義9-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 憶阻器的仿真模型及其等效電路11-12
• 1.2.2 憶阻器混沌電路設計12-13
• 1.3 本文的研究目的及結構安排13-14
• 第2章 混沌系統(tǒng)數(shù)值分析方法14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 混沌14-16
• 2.2.1 混沌的定義14-15
• 2.2.2 混沌的特征15
• 2.2.3 混沌的判斷方法15-16
• 2.3 數(shù)值分析方法16-20
• 2.3.1 Lyapunov指數(shù)16-17
• 2.3.2 平衡點及其穩(wěn)定性17-18
• 2.3.3 分岔圖18-19
• 2.3.4 功率譜及龐加萊截面圖19-20
• 2.4 混沌電路設計20-24
• 2.4.1 經(jīng)典混沌電路20-23
• 2.4.2 混沌電路設計方法23-24
• 2.5 本章小結24-25
• 第3章 憶阻器電路模擬器25-41
• 3.1 引言25
• 3.2 憶阻器概念25-27
• 3.3 惠普憶阻器27-29
• 3.4 憶阻器基本電路理論29-32
• 3.5 憶阻器spice模型32-34
• 3.6 現(xiàn)有憶阻器模擬器分析34-36
• 3.7 采用電路反饋運算放大器實現(xiàn)荷控憶阻器模擬器36-40
• 3.7.1 電路原理圖36-38
• 3.7.2 仿真結果38-40
• 3.8 本章小結40-41
• 第4章 浮地型憶阻器混沌電路的分析與實現(xiàn)41-49
• 4.1 引言41
• 4.2 浮地型憶阻器構造的混沌系統(tǒng)41-44
• 4.3 系統(tǒng)基本動力學分析44-46
• 4.3.1 對稱性與不變性44
• 4.3.2 平衡點及穩(wěn)定性分析44
• 4.3.3 與參數(shù)相關混沌行為44-46
• 4.4 電路仿真46-48
• 4.4.1 浮地型憶阻器模擬等效電路46-47
• 4.4.2 仿真結果47-48
• 4.5 本章小結48-49
• 第5章 最簡荷控型憶阻器混沌電路的設計及實現(xiàn)49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 電路描述49-51
• 5.3 系統(tǒng)基本動力學分析51-55
• 5.3.1 平衡點及穩(wěn)定性分析51-52
• 5.3.2 隨參數(shù)變化動力學分析52-54
• 5.3.3 頻譜圖和龐加萊截面圖分析54-55
• 5.4 電路仿真55-57
• 5.4.1 硬件實現(xiàn)55-56
• 5.4.2 仿真結果56-57
• 5.5 本章小結57-58
• 第6章 總結與展望58-60
• 6.1 總結58
• 6.2 展望58-60
• 參考文獻60-65
• 致謝65-66
• 附錄A個人簡歷66-67
• 附錄B攻讀碩士學位期間撰寫的論文67

【二級參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王軍，，堯曉華;計算機上的混沌圖形[J];計算機應用研究;1994年05期

本文編號：961423