噪声型随机数生成装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种噪声型随机数生成装置，该噪声电流源，包括：共源共栅电流源、电阻、第一共源放大器、第一镜像器、第一CMOS管、第二CMOS管、第三CMOS管、第四CMOS管、第一电容和第二电容；第一CMOS管的栅极和第二CMOS管的栅极连接，以使第二CMOS管的漏极输出第一电流；第三CMOS管的栅极和第四CMOS管的栅极连接，以使第四CMOS管的漏极输出第二电流。第二CMOS管的漏极和第四CMOS管的漏极分别与电流比较器连接，以使第一电流和第二电流分别流入电流比较器，获得随机数列。从而提高了生成随机数的速率。

【技术实现步骤摘要】
噪声型随机数生成装置
本专利技术涉及通信领域，尤其涉及一种噪声型随机数生成装置。
技术介绍
通常将电阻热噪声放大后通过比较器可以产生随机数序列，即基于电阻热噪声的真随机数(TrulyRandomNumberGenerator，简称TRNG)。现有技术中，首先通过低噪声放大器对噪声信号进行放大，再通过增加反馈回路来有效控制失调电压的影响以及1/f噪声的影响，并由后处理模块的减相关性操作减弱耦合噪声的影响，从而进一步提高输出序列的随机性。然而，在实现基于电阻热噪声的真随机数的过程中，由于噪声放大器的失调，衬底与电源的耦合干扰，放大器的有限带宽以及1/f噪声的影响，造成生成真随机数的速率较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种噪声型随机数生成装置，用以解决生成真随机数的速率较低的问题。本专利技术的第一个方面是提供一种噪声型随机数生成装置，包括：噪声电流源和电流比较器，其中，所述噪声电流源，包括：共源共栅电流源、电阻、第一共源放大器、第二共源放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电容和第二电容；所述电阻的第一端分别与所述共源共栅电流源、所述第一共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第一共源放大器的漏极分别与所述第一MOS管的漏极、所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极和第二MOS管的栅极连接，以使所述第二MOS管的漏极输出第一电流；所述电阻的第一端分别与所述第二共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第二共源放大器的漏极分别与第三MOS管的漏极、所述第二电容的第一端、所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第二电容的第一端分别与所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的栅极连接，以使所述第四MOS管的漏极输出第二电流；所述第二MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极分别与所述电流比较器连接，以使所述第一电流和所述第二电流分别流入所述电流比较器，获得随机数列。可选的，所述共源共栅电流源，还包括：第五MOS管和第六MOS管；所述第五MOS管的漏极和所述第六MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极分别与所述电阻的第一端、第一共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接。可选的，所述共源共栅电流源，还包括：第七MOS管、第八MOS管；所述第七MOS管的栅极与所述第五MOS管的栅极连接，所述第八MOS管的栅极与所述第六MOS管的栅极连接，所述第八MOS管的漏极分别与所述第七MOS管的栅极和所述第五MOS管的栅极连接，所述第七MOS管的漏极与所述第八MOS管的源极连接。可选的，所述共源共栅电流源，还包括：第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和第十二MOS管；所述第八MOS管的漏极与所述第九MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的源极与所述第十MOS管的漏极连接，所述第十一MOS管的源极与所述第十二MOS管的漏极连接，所述第九MOS管的栅极与所述第十一MOS管的栅极连接，所述第十MOS管的栅极与所述第十二MOS管的栅极连接。可选的，所述第一共源放大器为NMOS管；所述第二共源放大器为NMOS管。可选的，所述第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第五MOS管和第六MOS管均为PMOS管；第九MOS管、第十MOS管、第十一MOS管和第十二MOS管均为NMOS管。可选的，所述电流比较器为高速电流比较器。本专利技术提供的噪声型随机数生成装置，所述噪声电流源，包括：共源共栅电流源、电阻、第一共源放大器、第一镜像器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电容和第二电容；所述电阻的第一端分别与所述共源共栅电流源、所述第一共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第一共源放大器的漏极分别与所述第一MOS管的漏极、所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，以使所述第二MOS管的漏极输出第一电流；所述电阻的第一端分别与所述第二共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第二共源放大器的漏极分别与第三MOS管的漏极、所述第二电容的第一端、所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第二电容的第一端分别与所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，以使所述第四MOS管的漏极输出第二电流。所述第二MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极分别与所述电流比较器连接，以使所述第一电流和所述第二电流分别流入所述电流比较器，获得随机数列。提高了生成随机数的速率。附图说明图1为本专利技术噪声型随机数生成装置一实施例的结构示意图；图2为本专利技术噪声型随机数生成装置一实施例的噪声电流源结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的噪声型随机数生成装置可以应用于基于电阻热噪声生成随机数时。以下对本实施例提供的噪声型随机数生成装置进行详细地说明。图1为本专利技术噪声型随机数生成装置一实施例的结构示意图，图2为本专利技术噪声型随机数生成装置一实施例的噪声电流源结构示意图，如图1和图2所示，本实施例的噪声型随机数生成装置，包括：噪声电流源1和电流比较器2，其中，所述噪声电流源1，包括：共源共栅电流源11、电阻12、第一共源放大器13、第二共源放大器14、第一MOS管15、第二MOS管16、第三MOS管17、第四MOS管18、第一电容191和第二电容192；所述电阻12的第一端分别与所述共源共栅电流源11、所述第一共源放大器13的栅极和所述第一电容191的第一端连接，所述第一共源放大器13的漏极分别与所述第一MOS管15的漏极、所述第一MOS管15的栅极和第二MOS管16的栅极连接，所述第一MOS管15的漏极和第二MOS管16的栅极连接，以使所述第二MOS管16的漏极输出第一电流InoiseA；所述电阻12的第一端分别与所述第二共源放大器14的栅极和所述第一电容191的第一端连接，所述第二共源放大器14的漏极分别与第三MOS管17的漏极、所述第二电容192的第一端、所述第三MOS管17的栅极和所述第四MOS管18的栅极连接，所述第二电容192的第一端分别与所述第三MOS管17的栅极和所述第四MOS管18的栅极连接，所述第三MOS管17的漏极和所述第四MOS管18的栅极连接，以使所述第四MOS管18的漏极输出第二电流InoiseB。所述第二MOS管16的漏极和所述第四MOS管18的漏极分别与所述电流比较器2连接，以使所述第一电流和所述第二电流分别流入所述电流比较器2，获得随机数列。具体的，偏置电流注入热电阻12Rs产生的偏置电压：Vbias＝Ibias*Rs，通过调整偏置电流Ibias的值调整偏置电压Vbias的大小。噪声电压vnoise的来源主要为第五MOS管111的沟道热噪声与电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种噪声型随机数生成装置，其特征在于，包括：噪声电流源和电流比较器，其中，所述噪声电流源，包括：共源共栅电流源、电阻、第一共源放大器、第一镜像器、第一CMOS管、第二CMOS管、第三CMOS管、第四CMOS管、第一电容和第二电容；所述电阻的第一端分别与所述共源共栅电流源、所述第一共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第一共源放大器的漏极分别与所述第一CMOS管的漏极、所述第一CMOS管的栅极和第二CMOS管的栅极连接，所述第一CMOS管的栅极和第二CMOS管的栅极连接，以使所述第二CMOS管的漏极输出第一电流；所述电阻的第一端分别与所述第二共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第二共源放大器的漏极分别与第三CMOS管的漏极、所述第二电容的第一端、所述第三CMOS管的栅极和所述第四CMOS管的栅极连接，所述第二电容的第一端分别与所述第三CMOS管的栅极和所述第四CMOS管的栅极连接，所述第三CMOS管的栅极和所述第四CMOS管的栅极连接，以使所述第四CMOS管的漏极输出第二电流；所述第二CMOS管的漏极和所述第四CMOS管的漏极分别与所述电流比较器连接，以使所述第一电流和所述第二电流分别流入所述电流比较器，获得随机数列。...

【技术特征摘要】
1.一种噪声型随机数生成装置，其特征在于，包括：噪声电流源和电流比较器，其中，所述噪声电流源，包括：共源共栅电流源、电阻、第一共源放大器、第二共源放大器、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一电容和第二电容；所述电阻的第一端分别与所述共源共栅电流源、所述第一共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第一共源放大器的漏极分别与所述第一MOS管的漏极、所述第一MOS管的栅极和第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的漏极和第二MOS管的栅极连接，以使所述第二MOS管的漏极输出第一电流；所述电阻的第一端分别与所述第二共源放大器的栅极和所述第一电容的第一端连接，所述第二共源放大器的漏极分别与第三MOS管的漏极、所述第二电容的第一端、所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第二电容的第一端分别与所述第三MOS管的栅极和所述第四MOS管的栅极连接，所述第三MOS管的漏极和所述第四MOS管的栅极连接，以使所述第四MOS管的漏极输出第二电流；所述第二MOS管的漏极和所述第四MOS管的漏极分别与所述电流比较器连接，以使所述第一电流和所述第二电流分别流入所述电流比较器，获得随机数列。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述共源共栅电流源，还包括：第五MOS管和第六MOS管；所述第五MOS管的漏极和所述第六MOS管的源极连接，所述第六MOS管的漏极分别与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿靖斌，王谦，孔阳阳，
申请(专利权)人：大唐微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11