微笑、平静、说谎和诚实的人脑蔡氏电路模型

基于人脑和蔡氏电路都能表现复杂的混沌特征,本文利用蔡氏电路为人脑建立电路模型．文中利用Multisim10?仿真蔡氏电路,提取纯阻 R1两端电压,作为原始待分析数据．类积分法、李亚普若夫指数、微窗口法和 P分数等四种方法顺次应用于选取数据分析窗口．基于数据窗口,分别调整电感 L和非线性电阻参数R5,得到纯阻 R1的平均功率及其最小值 PR1min （1.56×10-4W）．同时以 PR1min为底数,利用Log函数计算 R1的平均功率对应的指数值．对比最近几年人脑近红外耳穴信号研究成果,R1平均功率指数与以微笑时人脑额区消耗功率为底数的人脑平静、诚实和说谎的功率消耗指数分布相同．结合人脑实际消耗功率,我们选取纯阻 R1最小平均功率对应的蔡氏电路并联,实现平静、微笑、诚实和说谎的人脑额区蔡氏电路模型．此电路模型为人脑非线性模型研究提供了一个崭新的研究思路．     

一种基于有源模拟电感的单电源蔡氏电路

蔡氏电路是一种结构简单、便于实现的混沌电路,其中蔡氏二极管是蔡氏电路的核心,目前大多采用正负电源供电的运放和电阻来实现。本文在分析蔡氏二极管原理的基础上,通过给运放设置合适的偏置点,采用单电源供电电路实现蔡氏二极管模型。在电路的具体实现中,现有蔡氏电路所采用的线性电感具有价格高、精度不易控制等缺点,为了克服这个问题,本文采用有源模拟电感代替线性电感的设计思想,针对两种有源模拟电感的实现方案,进行了板级电路设计和测试验证。测试结果表明,在+5 V单电源供电下,利用模拟电感代替线性电感不会影响电路的混沌性。     

基于单电子器件的蔡氏电路实现

基于提出的单电子晶体管和MOS混合器件构成的非线性电阻电路以及CMOS构建的模拟电感,实现了一种新型蔡氏混沌电路,得到其双涡卷混沌吸引子.研究表明,该混沌电路具有结构简单、功耗较低,实现效果好、集成度高等优点,为混沌电路在理论和实践方面提供了新的硬件基础,同时,也为保密通信领域提供了又一种可行的实现方法.     

蔡氏电路中电感阻耗对混沌现象的影响

设计了一个实用的有耗电感蔡氏电路，对有耗电感蔡氏电路中非线性电阻的伏安特性曲线进行了测量，并用示波器观察了电感有效电阻对混沌现象影响情况。基于以上实验结果，建立了有耗电感蔡氏电路的数学模型，对其进行了理论分析，并用Matlab软件进行了模拟仿真研究，发现电感阻耗能改变混沌的不同状态，从而得出电感的阻耗不能忽略的结论。     

蔡氏电路混沌同步保密通讯

两个相同的蔡氏电路(Chua’s Circuit)互相耦合可以实现混沌(Chaos)同步是混沌研究的一个重要成果．也是探索蔡氏电路开发应用的基础。应用蔡氏电路的同步特性实现保密通讯是当前蔡氏电路开发应用研究的一个主要方向。本文在介绍蔡氏电路混沌同步特性的基础上，讨论主—从式蔡氏电路同步保密通讯系统及实现双向通讯和无线传输的可行性．并对这种保密通讯系统的安全性与鲁棒性(Robustness)作了简要的分析.     

蔡氏混沌非线性电路及其频率特性研究

混沌电路是一种非线性电路，具有宽频谱特性，但在实际通信应用中，通信信道的带宽有一定限制，如何调节混沌电路的频谱范围成为混沌电路实际应用的一个问题。本文以蔡氏混沌电路为例，利用MATLAB软件分析蔡氏混沌电路产生的混沌信号及其频率特性。通过对蔡氏混沌电路中元器件R、L和C参数的调整，可以获得具有期望频谱范围的混沌信号。     

一个具有负电容的三阶自治混沌电路分析

提出了一个具有负电容的三阶自治混沌电路，并进行了深入的理论研究和计算机仿真分析。得出了几点结论：(1)此混沌电路元器件少，具有一个负电容，且与蔡氏混沌电路结构中的元件数完全相等。(2)在确定的元器件参数条件下，电路出现与蔡氏混沌电路完全相同的双涡卷奇怪吸引子和丰富的混沌动力学行为。     

基于荷控忆阻器的四阶混沌电路

近年来,基于亿阻器的混沌电路受到国内外学者的广泛关注.然而现阶段的研究,大都采用通过磁控忆阻器和负电导并联构成的有源忆阻器替代蔡氏电路中蔡氏二极管的方法.而采用荷控忆阻器的混沌电路大都同时使用荷控忆阻器与磁控忆阻器构成的五阶双忆阻器混沌电路.该文在蔡氏电路的基础上,采用荷控忆阻器与电感串联的形式构造了一个新的四阶忆阻混沌电路,并提出改进的忆阻器非线性特性曲线,通过数值仿真的方法进行了验证.最后,对这个新的四阶忆阻混沌电路进行动力学特性分析,主要通过李雅普诺夫指数和吸引子在相平面的投影.     

蔡氏电路的等效电路设计及其应用

针对蔡氏电路中电感的误差与蔡氏二极管复杂的缺陷,设计了一种蔡氏电路的等效电路。对电路参数表示的蔡氏电路方程用数学语言方程进行归一化设计,对归一化的状态方程的变量重新组合,根据组合后的方程设计出各模块电路,按照方程各状态变量的对应关系将各模块联结起来并优化,设计出了一种无感能产生二涡卷蔡氏混沌吸引子的等效电路。用反馈型驱动-响应式同步混沌保密通信制式对等效电路进行研究,结果表明保密通信很好。由此证实了该方法的可行性。     

SETMOS器件在混沌保密通信中的应用研究

采用拟合法对SETMOS器件的负微分电阻特性曲线进行研究,得到了它的简化模型,通过细胞神经网络（CNN）结构研究了由SETMOS实现变型蔡氏电路的途径,并分析了该电路的基本混沌动力学行为,如相图、分岔及功率谱等;进一步利用自适应反馈法实现了变型蔡氏电路的混沌同步设计,并将其应用到保密通信领域。理论分析和仿真结果验证了电路设计的正确性及有效性。研究结果表明,所设计的混沌同步电路结构简单,易于纳电子器件的大规模集成和应用。     

一种采用频率变换的自供电电源管理电路

 在低频率条件下,采用直接阻抗匹配的原理,设计的压电材料换能器电源管理电路,匹配电感值很大.本文采用频率变换,设计了一种自供电电源管理电路.分析了频率变换的原理.将低频信号变换至较高频率,匹配电感值很小,有利于电路的小型化.该管理电路还可以在宽频带内对于压电换能器实现匹配.实验结果表明,电路实现了频率变换,匹配电感值和电路体积都大大减小.电源管理电路的最大采集功率为181.6mW,能量采集效率可以达到44.8%.当0.47法拉的储能电容电压为1.13V时,该电路最大放电功率可达110mW,放电时间持续620ms,能够驱动无线传感器在一个周期内正常工作.     

用于14位210 MS/s电荷域ADC的4.5位子级电路

该文提出了一种用于高速高精度电荷域流水线模数转换器(ADC)的电荷域4.5位前端子级电路。该4.5位子级电路使用增强型电荷传输(BCT)电路替代传统开关电容技术流水线ADC中的高增益带宽积运放来实现电荷信号传输和余量处理,从而实现超低功耗。所提4.5位子级电路被运用于一款14位210 MS/s电荷域ADC中作为前端第1级子级电路,并在1P6M 0.18 μm CMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210 MS/s条件下对于30.1 MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4 dBc,信噪比为71.5 dBFS, ADC内核面积为3.2 mm2,功耗仅为205 mW。     

用于14位210 MS/s电荷域ADC的采样保持前端电路

该文提出一种用于电荷域流水线模数转换器(ADC)的高精度输入共模电平不敏感采样保持前端电路。该采样保持电路可对电荷域流水线ADC中由输入共模电平误差引起的共模电荷误差进行补偿。所提出的高精度输入共模电平不敏感采样保持电路被运用于一款14位210 MS/s电荷域ADC中,并在1P6M 0.18 μm CMOS工艺下实现。测试结果显示,该14位ADC电路在210 MS/s条件下对于30.1 MHz单音正弦输入信号得到的无杂散动态范围为85.4 dBc,信噪比为71.5 dBFS,而ADC内核功耗仅为205 mW,面积为3.2 mm2。     

Improved quality-factor of 0.18-/spl mu/m CMOS active inductor by a feedback resistance design

A novel CMOS active inductor approach, which can improve the quality-factor, was presented in this report. A cascode-grounded active inductor circuit topology with a feedback resistance was proposed, which can substantially improve its equivalent inductance and quality-factor. This feedback resistance active inductor was implemented by using a 0.18-/spl mu/m 1P6M CMOS technology, which demonstrates a maximum quality-factor of 70 with a 5.7-nH inductance at 1.55 GHz, where the self-resonant frequency is 2.5 GHz. The dc power consumption of this active inductor is less than 8 mW.     

A low power tunable inductor based on active capacitor with negative resistance

A method to provide a low power tunable inductor is presented in which the inductance and its equivalent series resistance can be independently tuned. This equivalent series resistance can be also set to negative or zero value that is corresponding to inductor with ideal quality factor. In this method, a varactor is placed in parallel with a passive inductor and then, an active capacitor is placed in series with them. To this end, a low power Tunable Active Capacitor (TAC) is proposed which is capable of generating tunable capacitor and large negative resistance to compensate the loss of tunable inductor circuit. Also, the power consumption is low because of using a diode-connected transistor. A prototype of the proposed circuit is designed and simulated at 4 GHz. The electromagnetic simulation results show the inductance tuning range of 0.48–2.3nH with zero or even negative equivalent series resistance is obtained while the power dissipation is less than 3 mW. Moreover, noise analysis shows that higher inductance translates to lower noise while there is a weak correlation between noise and quality factor of the obtained inductances.     

一种10位250 MS/s电荷域流水线ADC

提出了一种高速、低功耗、小面积的10位 250 MS/s 模数转换器(ADC)。该ADC采用电荷域流水线结构,消除了高增益带宽积的跨导运算放大器,降低了ADC功耗。采用流水线逐级电荷缩减技术,降低了后级电路的电荷范围,减小了芯片面积。测试结果表明,在250 MS/s采样速率、9.9 MHz输入正弦信号的条件下,该ADC的无杂散动态范围(SFDR)为64.4 dB,信噪失真比(SNDR)为57.7 dB,功耗为45 mW。     

一种单轴MEMS陀螺仪信号处理电路设计

以MEMS陀螺仪传感器为基础,设计了一种闭环驱动开环检测的单轴MEMS陀螺仪信号处理电路。采用时域分析方法,对MEMS陀螺仪闭环驱动环路进行了稳定性分析,并提出了一种对等效电容共模部分不敏感的CV转换结构。结果显示,线性度〈±0.5%、功耗〈150 mW、ADC分辨率〉11 bit。     

A new multi-scroll Chua’s circuit with composite hyperbolic tangent-cubic nonlinearity: Complex dynamics,Hardware implementation and Image encryption application

In this paper, a new method for generating multi-scroll chaotic attractors via constructing a compound hyperbolic tangent-cubic nonlinear function in canonical Chua’s circuit is presented. The basic dynamic characteristics of the system are analyzed, including equilibrium points, bifurcation diagrams, Lyapunov exponents, phase portraits, time-domain diagrams and attractive basins. What is surprising is that the proposed multi-scroll Chua’s circuit also exhibits rich dynamic behaviors like coexisting multiple attractors, transient period, intermittent chaos and offset boosting. In addition, we put forward the application of the system in chaotic image encryption, and analyzed some security performance evaluation indexes to show that the new Chua’s chaotic cipher system has high security and reliable encryption performance. Finally, the hardware design and experiments of the chaotic digital circuits and image encryption are carried out. Both numerical simulation and FPGA experimental results verify the feasibility and usability of the proposed new multi-scroll Chua’s system.     

CMOS低相位噪声压控振荡器的设计

基于65 nm CMOS标准工艺库,设计了一个工作频率在10 GHz的具有低相位噪声的CMOS电感电容型压控振荡器。该压控振荡器选用CMOS互补交叉耦合型电路结构,采用威尔逊型尾电流源负反馈技术来降低相位噪声。仿真结果表明,此压控振荡器工作频率覆盖范围为9.9~11.2 GHz,调谐范围为12.3%,中心频率为10.5 GHz,在频率偏移中心频率1 MHz下的相位噪声为-113.3 dBc/Hz,核心功耗为2.25 mW。