Optical-electronic generator of determinative chaos based on bipolar field transistor structure with negative differential resistance

Abstract

The paper proposes and investigates a new scheme of an optoelectronic generator of deterministic chaos based on a bipolar field-effect transistor structure with negative differential resistance, which has a short settling time of stationary oscillations (15.36 to 19.82ns). A mathematical model has been developed of an optoelectronic generator of deterministic chaos in the form of first-order differential equations, which allows determining the value of the output signal frequency depending on the control voltage, as well as the parameters of the main elements of the oscillator at any time. Using a software package MATLAB computer-aided circuit-technical study of the parameters and characteristics of generated electrical oscillations in a chaotic mode was carried out. Compared to analogues, the proposed and investigated opto-electronic generator of deterministic chaos has improved load capacity and higher speed.

У статті запропоновано та досліджено нову схему оптоелектронного генератора детермінованого хаосу на основі структури біполярного польового транзистора з негативним диференціальним опором, що має короткий час встановлення стаціонарних коливань (від 15,36 до 19,82 нс). Розроблено математичну модель оптоелектронного генератора детермінованого хаосу у вигляді диференціальних рівнянь першого порядку, яка дозволяє визначати значення частоти вихідного сигналу залежно від напруги керування, а також параметри основних елементів генератора в будь-який момент часу. За допомогою програмного пакету MATLAB було проведено комп`ютерне схемотехнічне дослідження параметрів та характеристик генерованих електричних коливань у хаотичному режимі. Порівняно з аналогами, запропонований та досліджений оптоелектронний генератор детермінованого хаосу має покращену навантажувальну здатність та вищу швидкодію.