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终端含NMOS反相器传输线系统中的时空复杂行为分析

邹建龙 沈瑶 马西奎

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终端含NMOS反相器传输线系统中的时空复杂行为分析

邹建龙, 沈瑶, 马西奎

Complex spatiotemporal behaviors in a transmission line system terminated by an N-channel metal oxide semiconductor (NMOS) inverter

Zou Jian-Long, Shen Yao, Ma Xi-Kui
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  • 应用行波理论,建立了一个终端含N沟道金属氧化物半导体(N-channel metal oxide semiconductor, NMOS)反相器的传输线系统的非线性离散映射模型.对该模型进行仿真发现, 反射系数的变化可能导致系统出现时空分岔和时空混沌等复杂的时空行为, 并且初始分布对系统达到稳态后的时空行为有很大影响,零初始分布对应的时空图样比较规则, 而非零的初值分布则会导致沿线电压出现复杂的时空图样,分析表明这些时空复杂行为的产生 源于系统中传输线的无穷维本质和NMOS反相器的非线性伏安特性.
    Based on the traveling wave theory, a nonlinear discrete map of a transmission line system terminated by an N-channel metal oxide semiconductor (NMOS) inverter is established. After simulating by the nonlinear discrete map, it is found that the change of the reflection coefficient may lead to spatiotemporal bifurcation and chaos, and that the initial distribution significantly affects the spatiotemporal pattern of steady state. For the zero initial distribution, the spatiotemporal pattern is very regular, whereas the complex spatiotemporal pattern may appear when the initial distribution is nonzero. The analysis results demonstrate that the complex spatiotemporal behaviors originate from the infinite-dimensional essence of the transmission line and the nonlinear voltage-ampere characteristics of the NMOS inverter.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61001038)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61001038).
    [1]

    Cross M C, Hohenberg P C 1993 Rev. Mod. Phys. 65 851

    [2]

    Cross M C, Hohenberg P C 1994 Science 263 1569

    [3]

    Chacon R, Marcheggiani L 2010 Phys. Rev. E 82 016201

    [4]

    Miranda M A, Burguete J 2009 Phys. Rev. E 79 046201

    [5]

    Neubecker R, Gutlich B 2004 Phys. Rev. Lett. 92 154101

    [6]

    Yue L J, Shen K, Xu M Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 4378 (in Chinese) [岳立娟, 沈柯, 徐明奇 2007 56 4378]

    [7]

    Krefting D, Kaira P, Rotermund H H 2009 Phys. Rev. Lett. 102 178301

    [8]

    Wang X Y, Zhang N 2010 Chin. Phys. B 19 090504

    [9]

    Lv L, Xia X L 2009 Acta Phys. Sin. 58 814 (in Chinese) [吕翎, 夏晓岚 2009 58 814]

    [10]

    Stahlke D, Wackerbauer R 2011 Phys. Rev. E 83 046204

    [11]

    Rucklidge A M, Silber M, Skeldon A C 2012 Phys. Rev. Lett. 108 074504

    [12]

    Ahlborn A, Parlitz U 2008 Phys. Rev. E 77 016201

    [13]

    Jin Y H, Xu Z Y 2011 Chin. Phys. B 20 120505

    [14]

    Kaneko K 1989 Physica D 37 60

    [15]

    Muruganandam P, Francisco G, Menezes M de, Ferreira F F 2009 Chaos Soliton. Fract. 41 997

    [16]

    Lü L, Li G, Chai Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7517 (in Chinese) [吕翎, 李钢, 柴元 2008 57 7517]

    [17]

    Ayers J E 2010 Digital Integrated Circuits Analysis and Design (2nd Ed.) (New York: CRC Press) p201

    [18]

    Hall S H, Hall G W, McCall J A 2008 High-Speed Digital System Design (New York: John Wiley & Sons, Inc.) p14

    [19]

    Lee J, Lee S, Nam S 2011 IEEE Trans. Electromagn. C 53 366

    [20]

    Tang M, Ma X K 2004 Acta Electronica Sin. 32 787 (in Chinese) [唐旻, 马西奎 2004 电子学报 32 787]

    [21]

    Sharkovsky A N 1993 IEEE Trans. Circ. Syst. I 40 781

    [22]

    Zou J L, Chen F, Ma X K 2010 Int. J. Appl. Electrom. 33 369

    [23]

    Ma X K, Yang M, Zou J L, Wang L T 2006 Acta Phys. Sin. 55 5648 (in Chinese) [马西奎, 杨梅, 邹建龙, 王玲桃 2006 55 5648]

    [24]

    Wang L T, Ma X K, Zou J L, Yang M 2006 Acta Phys. Sin. 55 5647 (in Chinese) [王玲桃, 马西奎, 邹建龙, 杨梅 2006 55 5657]

    [25]

    Corti L, De Menna L, Miano G, Verolino L 1994 IEEE Trans. Circ. Syst. I 41 730

    [26]

    Wang L T, Ma X K 2008 IEEE Trans. Circ. Syst. I 55 1125

    [27]

    Blakely J N, Corron N J 2004 Chaos 14 1035

    [28]

    Paul C R 2008 Analysis of Multiconductor Transmission Lines (2nd Ed.) (New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.) p344

    [29]

    Liu B Z, Peng J H 2004 Nonlinear Dynamics (Beijing: Higher Education Press) p538 (in Chinese) [刘秉正, 彭建华 2004 非线性动力学(北京:高等教育出版社) 第538页]

    [30]

    Nakhla N, Nakhla M, Achar R 2011 IEEE Trans. Microw. Theory 59 46

    [31]

    Zhao Y H, Chen J N, Wu X L, Mei Z F, Xu T L, Lu S B 2008 Comput. Tech. Dev. 18 170 (in Chinese) [赵宇浩, 陈军宁, 吴秀龙, 梅振飞, 徐太龙, 鲁士滨 2008 计算机技术与发展 18 170]

    [32]

    Maas S A 2003 Nonlinear Microwave and RF circuits (London: Artech House) p7

  • [1]

    Cross M C, Hohenberg P C 1993 Rev. Mod. Phys. 65 851

    [2]

    Cross M C, Hohenberg P C 1994 Science 263 1569

    [3]

    Chacon R, Marcheggiani L 2010 Phys. Rev. E 82 016201

    [4]

    Miranda M A, Burguete J 2009 Phys. Rev. E 79 046201

    [5]

    Neubecker R, Gutlich B 2004 Phys. Rev. Lett. 92 154101

    [6]

    Yue L J, Shen K, Xu M Q 2007 Acta Phys. Sin. 56 4378 (in Chinese) [岳立娟, 沈柯, 徐明奇 2007 56 4378]

    [7]

    Krefting D, Kaira P, Rotermund H H 2009 Phys. Rev. Lett. 102 178301

    [8]

    Wang X Y, Zhang N 2010 Chin. Phys. B 19 090504

    [9]

    Lv L, Xia X L 2009 Acta Phys. Sin. 58 814 (in Chinese) [吕翎, 夏晓岚 2009 58 814]

    [10]

    Stahlke D, Wackerbauer R 2011 Phys. Rev. E 83 046204

    [11]

    Rucklidge A M, Silber M, Skeldon A C 2012 Phys. Rev. Lett. 108 074504

    [12]

    Ahlborn A, Parlitz U 2008 Phys. Rev. E 77 016201

    [13]

    Jin Y H, Xu Z Y 2011 Chin. Phys. B 20 120505

    [14]

    Kaneko K 1989 Physica D 37 60

    [15]

    Muruganandam P, Francisco G, Menezes M de, Ferreira F F 2009 Chaos Soliton. Fract. 41 997

    [16]

    Lü L, Li G, Chai Y 2008 Acta Phys. Sin. 57 7517 (in Chinese) [吕翎, 李钢, 柴元 2008 57 7517]

    [17]

    Ayers J E 2010 Digital Integrated Circuits Analysis and Design (2nd Ed.) (New York: CRC Press) p201

    [18]

    Hall S H, Hall G W, McCall J A 2008 High-Speed Digital System Design (New York: John Wiley & Sons, Inc.) p14

    [19]

    Lee J, Lee S, Nam S 2011 IEEE Trans. Electromagn. C 53 366

    [20]

    Tang M, Ma X K 2004 Acta Electronica Sin. 32 787 (in Chinese) [唐旻, 马西奎 2004 电子学报 32 787]

    [21]

    Sharkovsky A N 1993 IEEE Trans. Circ. Syst. I 40 781

    [22]

    Zou J L, Chen F, Ma X K 2010 Int. J. Appl. Electrom. 33 369

    [23]

    Ma X K, Yang M, Zou J L, Wang L T 2006 Acta Phys. Sin. 55 5648 (in Chinese) [马西奎, 杨梅, 邹建龙, 王玲桃 2006 55 5648]

    [24]

    Wang L T, Ma X K, Zou J L, Yang M 2006 Acta Phys. Sin. 55 5647 (in Chinese) [王玲桃, 马西奎, 邹建龙, 杨梅 2006 55 5657]

    [25]

    Corti L, De Menna L, Miano G, Verolino L 1994 IEEE Trans. Circ. Syst. I 41 730

    [26]

    Wang L T, Ma X K 2008 IEEE Trans. Circ. Syst. I 55 1125

    [27]

    Blakely J N, Corron N J 2004 Chaos 14 1035

    [28]

    Paul C R 2008 Analysis of Multiconductor Transmission Lines (2nd Ed.) (New Jersey: John Wiley & Sons, Inc.) p344

    [29]

    Liu B Z, Peng J H 2004 Nonlinear Dynamics (Beijing: Higher Education Press) p538 (in Chinese) [刘秉正, 彭建华 2004 非线性动力学(北京:高等教育出版社) 第538页]

    [30]

    Nakhla N, Nakhla M, Achar R 2011 IEEE Trans. Microw. Theory 59 46

    [31]

    Zhao Y H, Chen J N, Wu X L, Mei Z F, Xu T L, Lu S B 2008 Comput. Tech. Dev. 18 170 (in Chinese) [赵宇浩, 陈军宁, 吴秀龙, 梅振飞, 徐太龙, 鲁士滨 2008 计算机技术与发展 18 170]

    [32]

    Maas S A 2003 Nonlinear Microwave and RF circuits (London: Artech House) p7

  • [1] 赵武, 张鸿斌, 孙超凡, 黄丹, 范俊锴. 受垂直激励和水平约束的单摆系统亚谐共振分岔与混沌.  , 2021, 70(24): 240202. doi: 10.7498/aps.70.20210953
    [2] 姜天舒, 肖孟, 张昭庆, 陈子亭. 周期与非周期传输线网络的物理与拓扑性质.  , 2020, 69(15): 150301. doi: 10.7498/aps.69.20200258
    [3] 杨祎巍, 刘佳林, 李斌. 基于比例积分控制的电压反馈型Buck变换器分岔.  , 2014, 63(4): 040502. doi: 10.7498/aps.63.040502
    [4] 李雨珊, 吕翎, 刘烨, 刘硕, 闫兵兵, 常欢, 周佳楠. 复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计.  , 2013, 62(2): 020513. doi: 10.7498/aps.62.020513
    [5] 何圣仲, 周国华, 许建平, 包伯成, 杨平. V2控制Buck变换器等效建模与分岔分析.  , 2013, 62(11): 110503. doi: 10.7498/aps.62.110503
    [6] 张方樱, 杨汝, 龙晓莉, 谢陈跃, 陈虹. V2控制Buck变换器分岔与混沌行为的机理及镇定.  , 2013, 62(21): 218404. doi: 10.7498/aps.62.218404
    [7] 李海滨, 王博华, 张志强, 刘爽, 李延树. 一类非线性相对转动系统的组合共振分岔与混沌.  , 2012, 61(9): 094501. doi: 10.7498/aps.61.094501
    [8] 祝金川, 李成仁, 齐笳羽, 任旭东, 岳喜爽. CO2激光器对相位共轭波时空混沌系统控制和同步的研究.  , 2011, 60(10): 104213. doi: 10.7498/aps.60.104213
    [9] 郭晶, 王钺, 山秀明, 任勇. 时空混沌中的序图样研究.  , 2010, 59(11): 7663-7668. doi: 10.7498/aps.59.7663
    [10] 高仁璟, 史鹏飞, 刘书田, 段玉平, 唐祯安. 左手材料微结构构型的传输线比拟模型.  , 2010, 59(12): 8566-8573. doi: 10.7498/aps.59.8566
    [11] 谢帆, 杨汝, 张波. 电流反馈型Buck变换器二维分段光滑系统边界碰撞和分岔研究.  , 2010, 59(12): 8393-8406. doi: 10.7498/aps.59.8393
    [12] 张利伟, 王佑贞, 赫丽, 许静平. 基于传输线的单负材料双层结构的隧穿性质.  , 2010, 59(9): 6106-6110. doi: 10.7498/aps.59.6106
    [13] 万健如, 刘英培, 周海亮. 基于传输线理论电力高频脉冲在电缆上的传输与反射研究.  , 2010, 59(5): 2948-2951. doi: 10.7498/aps.59.2948
    [14] 陈章耀, 毕勤胜. Jerk系统耦合的分岔和混沌行为.  , 2010, 59(11): 7669-7678. doi: 10.7498/aps.59.7669
    [15] 高继华, 谢玲玲, 彭建华. 利用速度反馈方法控制时空混沌.  , 2009, 58(8): 5218-5223. doi: 10.7498/aps.58.5218
    [16] 李岩, 吕翎, 栾玲. 环形加权网络的时空混沌延迟同步.  , 2009, 58(7): 4463-4468. doi: 10.7498/aps.58.4463
    [17] 马西奎, 杨 梅, 邹建龙, 王玲桃. 一种时延范德波尔电磁系统中的复杂行为(Ⅰ)——分岔与混沌现象.  , 2006, 55(11): 5648-5656. doi: 10.7498/aps.55.5648
    [18] 李 明, 马西奎, 戴 栋, 张 浩. 基于符号序列描述的一类分段光滑系统中分岔现象与混沌分析.  , 2005, 54(3): 1084-1091. doi: 10.7498/aps.54.1084
    [19] 罗晓曙, 汪秉宏, 陈关荣, 全宏俊, 方锦清, 邹艳丽, 蒋品群. DC-DC buck变换器的分岔行为及混沌控制研究.  , 2003, 52(1): 12-17. doi: 10.7498/aps.52.12
    [20] 张旭, 沈柯. 时空混沌的单向耦合同步.  , 2002, 51(12): 2702-2706. doi: 10.7498/aps.51.2702
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-01-04
  • 修回日期:  2012-04-12
  • 刊出日期:  2012-09-05

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