简介：通过对混沌振荡电路几个相关因素进行测试，总结了一些基本的规律。这对探究该混沌振荡电路的机理提供实验数据。

关键词： 三极管，混沌电路

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简易混沌电路

目录
Contents

前期测试结果

存在问题

不同三极管

三极管种类与性能

测试混沌电路

不同工作电压

低电压

高电压

不同的R3阻值

减小R3

使用电阻箱测试

:测试结论

§01 简易混沌电路

一、前期测试结果

在博文 两个晶体管组成的混沌电路 介绍了使用两个BC547B构成的 混沌电路 。

1、电路原理图

这个电路是由 Kajnjaps 在 Build a Chaos Generator in 5 minutes! 文章中给出的。它的原理图如下图所示。

▲ 图1.1.1.1 双管建议混沌电路

2、测试结果

（1）搭建实验电路

在面包板上搭建的测试电路如下图所示。其中R5使用了电位器进行调节。

▲ 图1.1.2.1 在面包板上搭建的测试电路

（2）测试波形

使用示波器测X-Y显示模式来显示Q1的集电极与C1上的电压波形。随着R5的不同阻值，可以看到在一定阻值范围（40k ~ 60k Ω）电路则会产生混沌振荡现象。

▲ 图1.1.2.2 随着电阻R5的不同，电路振荡模式在改变

二、存在问题

在前期测试过程中，遗存了以下一些问题：

工作电压对于电路的影响；
三极管对于电路的影响；
电路中耦合参数R5,R3对于电路的影响等。

通过在 TB上购买到的三极管套件 对于上述不同的问题进行实验测试；并根据测试结果来对该电路的の运行原理进行探究。

§02 不同三极管

一、三极管种类与性能

1、购买到的三极管

下面是从TB上购买到的TO-92封装的三极管，适合在面包板上进行测试。

▲ 图2.1.1 购买到的TO-92不同的三极管

▲ 图2.1.2 TO-92三极管中的型号

2、三极管参数

下面使用 晶体管建议测试模块 对于购买到的三极管的机关特性进行测试。

型号	种类	管脚	hFE	Vbe	Ic	备注
9012	PNP	E-B-C	339	3.1mA	673mV
9013	NPN	E-B-C	261	1.8mA643mV
9014	NPN	E-B-C	366	2.2mA	663mV
9015	PNP	E-B-C	335	3.1mA	661mV
8050	NPN	E-B-C	224	2.1mA	633mV
8550	PNP	E-B-C	341	3.1mA	626mV
2N2222	NPN	E-B-C	253	1.7mA	610mV
2N3904H	NPN\E-B-C	186	1.7mA	651mV
2N3904B	NPN	E-B-C	347	2.1mA	664mV
2N3905	PNP	E-B-C	169	1.6mA	660mV
2N3906	PNP	E-B-C	355	3.2mA	660mV
A1015	PNP	E-C-B	366	3.3mA	658mV
C1815	NPN	E-C-B	373	2.2mA	647mV
C945	NPN	E-C-B	373	2.2mA	651mV
2N5401	PNP	E-B-C	180	1.7mA	636mV
2N5551	NPN	E-B-C	162	1.2mA	624mV
BC327	PNP	C-B-E	299	2.7mA	630mV
BC337	NPN	C-B-E	202	1.9mA	611mV
BC517	NPN	C-B-E	116k	5.4mA	1.19V
BC547B	NPN	C-B-E	311	2.0	651mV	547:50V; 546:80V
BC548B	NPN	C-B-E	380	2.3mA	643mV
BC549B	NPN	C-B-E	333	2.1mA	655mV	低噪声
BC550	NPN	C-B-E	353	2.1mA	647mV
BC556B	PNP	C-B-E	370	3.4mA	665mV
BC557	PNP	C-B-E	309	2.8mA	656mV
BC558B	PNP	C-B-E	319	2.9mA	644mV
9018	NPN	E-B-C	114	0.89mA	714mV
A92	PNP	E-B-C	159	1.5mA	630mV
A94	PNP	E-B-C	116	1.1mA	610mV
A42	NPN	E-B-C	145	1.1mA	611mV

二、测试混沌电路

一、使用2N3904

手边有两款2N3904

2N3904H： hFE只有186
2N3904B：hFE有347

测试这两款晶体管在混沌电路中的表现。

（1）2N3904H

可以产生混沌振荡情况。

▲ 图2.2.1.1 R5变化引起的振荡形式的变化

（2）2N3904B

▲ 图2.2.1.2 使用2N3904B

2、使用9013

测试结果，混沌电路可以形成混沌振荡。

3、使用9014

测试结果，混沌电路可以形成混沌振荡。

3、使用9018

测试结果，混沌电路无法形成混沌振荡。这个有可能是由于9018 的hFE太小引起的。

3、使用BC517

BC517 是一款达林顿管。测试结果，电路始终保持振荡，但无法形成混沌振荡。

§03 不同工作电压

测试对于不同工作电压下产生混沌振荡的情况。

一、低电压

当电压越低，R5电位器改变区间中，产生混沌振荡的范围越小。当电压小于3.5V左右的时候，R5就很难调节使其进入混沌振荡了。

二、高电压

在5V ~ 25V中，电路都可以在R5很大的范围内进入混沌振荡状态。随着电压增加，进入混沌震荡状态R5的上限就越高。

▲ 图3.1.1 处于混沌振荡状态的轨迹图

§04 不同的R3阻值

测试不同的R3阻值对于混沌震荡的影响。在最初电路中R3的取值为15kΩ。

一、减小R3

1、测试R3=10k

将R3减小到10k欧姆：

电路进入混沌状态更加容易了；
信号C1上的电压增加了；

▲ 图4.1.1.1 R3=10k下的情况

2、测试R3=4.7k

测试电路就很难进入混沌振荡状态了。

二、使用电阻箱测试

使用电阻箱替代R3可以很灵活改变R3大小，测试R3大小对于混沌电路的影响。

1、R3的下限

调节电阻箱，大约在5.5k欧姆，电路就不会产生混沌震荡了。

▲ 图4.2.1.1 R3=5.5k时产生的正弦震荡

在相同的R5情况下，将R3改成5.6kΩ时，电路可以产生混沌震荡。

▲ 图4.2.1.2 R3=5.6k时产生的混沌震荡

2、R3的上限

当条件R3到35kΩ的时候，再调节R5就很难使得电路进入混沌振荡状态了。下面是在临近的情况下，电路所呈现的混沌振荡形式。

可以看到此时振荡幅度很小。

▲ 图4.2.1.3 R3=35kΩ时对应的临界混沌振荡状态

§：测试结论

通过对混沌振荡电路几个相关因素进行测试，总结了一些基本的规律。这对探究该混沌振荡电路的机理提供实验数据。

■ 相关文献链接:

两个晶体管组成的混沌电路
混沌电路
Build a Chaos Generator in 5 minutes!
TB上购买到的三极管套件
测试电阻电容二三极管的好帮手晶体管测试显示模块

● 相关图表链接:

图1.1.1.1 双管建议混沌电路
图1.1.2.1 在面包板上搭建的测试电路
图1.1.2.2 随着电阻R5的不同，电路振荡模式在改变
图2.1.1 购买到的TO-92不同的三极管
图2.1.2 TO-92三极管中的型号
图2.2.1.1 R5变化引起的振荡形式的变化
图2.2.1.2 使用2N3904B
图3.1.1 处于混沌振荡状态的轨迹图
图4.1.1.1 R3=10k下的情况
图4.2.1.1 R3=5.5k时产生的正弦震荡
图4.2.1.2 R3=5.6k时产生的混沌震荡
图4.2.1.3 R3=35kΩ时对应的临界混沌振荡状态

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