图3-12 非线性电阻伏安特性EWB仿真电路图

元件参数值已标注在仿真电路图中，运放的工作电源取为±9V。信号源为三角波，其输出幅度从-3V到3V。为测量电流i，在电路中串联了一个10?的取样电阻R，其电压v与电流i成正比。数字示波器记录的实验结果如图3-13所示。根据所标注的元件参数及所取工作电源值，由式(2-9)可算得蔡氏二极管的参数为

Ga= - 0175m S，Gb= - 0141m S，E≈1V。可见其仿真所得到的值与第2章中的

理论计算值吻合的很好。为方便说明，我们将图由图3-13我们可以看到，实验所得的伏安特性曲线与第2章的理论曲线基本相符。

(a) 仿真图形 (b)理论图形

(1)RN1的伏安特性

(a) 仿真图形 (b)理论图形

(2)RN2的伏安特性

(a) 仿真图形 (b)理论图形

(3)蔡氏二极管伏安特性 图3-13 非线性电阻EWB仿真结果

3.2.4蔡氏电路中的电感

Chua 电路中存在线性电感，由于其难于集成，给电路带来不少困扰，影响了电路在实际中的应用。文献[12]设计了一种利用集成运放、线性电阻和电容组成的模拟电感电路，利用模拟电感电路对Chua电路进行改进，取得了良好的效果，为实际的应用奠定了基础。

本文采用EWB软件对该模拟电感进行计算机仿真，首先设计一种测量模拟电感的方法，然后将该电感运用在蔡氏电路中以观察其仿真结果。 1. 模拟电感及其测量电路

(1)电压三角形方法测量模拟电感的仿真电路

图3-14 测量模拟电感的EWB仿真电路

其中，模拟电感的电路图为：

图3-15 模拟电感EWB仿真图

(2)使用电压三角形方法测量模拟电感

当电阻R与电感L串联，R在上L在下，信号源正弦波电压VS加到此RL串联电路上，示波器通道1接R上端，示波器通道2接L上端，示波器读数分别为与VL，因为

VR?VS?VL

22?RI?2得

?VS?VL

22I?VS?VLR222

而

2?fLI?VL

得

L?VL2?fI?2?fVLV2S?VR22L?2?fVLRV2S?V2L

根据以上模拟电感电路EWB仿真，看出，当信号源正弦波100mV(峰峰值200mV)，串联R?1k?电阻，示波器读数VS?197.1mV，示波器读数VL?94mV，因此，VR?VS2?VL2?173.24mV，代入数据，得L?17mH。这个值与理论上讨论的蔡氏电路电感的标称值相吻合。 2. 用模拟电感改进Chua 电路的可行性

从研究中发现图3-15所示的模拟电感电路具有纯电感元件的特性，所以可以利用模拟电感电路对Chua电路进行改进，以便于Chua 电路在实际中更好地被应用。具体实现方法是：用图3-15所示的模拟电感电路代替图3-10所示Chua电路中的电感元件。具体电路如图3-16所示。

图3-16模拟电感代替无源电感的蔡氏电路

对改进前后的电路进行仿真，得到改进前的V1时域波形如图3-17所示，改进后的V1时域波形如图3-18所示，改进前后的V1?V2相平面图如图3-19所示。从结果中可以发现，改进后的Chua电路与图3-10所示的Chua电路具有相同的特性，所以这一改进方案是可行的。