The invention is used for the generation of real random number sequence, and the main principle is the comparison of two thermal noise with equal resistance. This can increase the variance of the thermal noise function and reduce the requirement of the subsequent circuit, which is difficult to design. The state of the comparator in open loop application is also more stable than an operational amplifier. At the same time, the structure uses two sets of input end opposite comparators. At the same time, by comparing the data generated at the same time, we can filter out and discard the invalid data generated by the maladjustment, and eliminate the effect of imbalance on the randomness of output sequence.
【技术实现步骤摘要】
一种可以消除失调的比较相等电阻热噪声的真随机数发生器电路
本专利技术属于基本电路设计
,涉及一种可以消除比较相等电阻热噪声的真随机数发生器电路结构。
技术介绍
在智能卡的应用中,通常都会使用随机数发生器电路为卡片的安全验证提供密钥,真随机数发生器作为安全验证的密钥产生模块是必不可少的。随着安全性能的要求越来越高,随机数序列不可预测的真随机数发生器得到广泛采用。真随机数发生器主要有三种基本结构:基于电阻热噪声、基于混沌原理、低频时钟采样高频时钟。电阻热噪声符合均匀分布,并且与频率无关,也没有混沌电路游程长度有固定限制的缺点,因此优势非常明显。在常规的基于电阻热噪声的随机数发生器中,是采用放大电阻热噪声然后与固定的基准电压比较,产生随机数序列的方法。但是这种结构对放大器的精度和稳定性要求很高,基准电压与电阻热噪声分布方程的均值的匹配也很难实现,这些限制都会直接影响产生的随机数序列的随机性。在本公司已经获得授权的《一种比较相等电阻热噪声的真随机数发生器电路》专利中,使用了一种利用两个相同的均匀分布相减,得到均值为0,方差加倍的特性,使用比较器产生随机数序列。但是实际应用中,比较器的分辨率和失调会影响输出序列的随机性。
技术实现思路
本专利技术公开了一种可以消除的比较两个相等电阻的热噪声的真随机数发生器电路,该电路包括两个相等电阻R1、R2,一组电流镜M1、M2、M3,两个接法相反的比较器,一个时钟处理电路,三个D触发器。其中,一组电流镜M1、M2、M3的两个输出端给两个电阻R1、R2提供偏置,电阻R1、R2与PMOS管之间的节点分别接到两个比较器的两个输入端, ...
【技术保护点】
一种可以消除失调的比较相等电阻热噪声的真随机数发生器电路,其特征在于,主要包括两个相等电阻R1、R2,一组电流镜M1、M2、M3,两个接法相反的比较器,一个时钟处理电路,三个D触发器D1~D3,其中,一组电流镜M1、M2、M3的两个输出端给两个电阻R1、R2提供偏置,电阻R1、R2与PMOS管之间的节点分别接到两个比较器的两个输入端,接法相反,比较器的输出端作为D触发器D1、D2的输入;使用时钟处理电路对触发器的输出(第一级随机数)进行比对判定,相反作为有效数据输出,由于电路失调产生的相同数据作为无效数据丢弃,产生最终的随机数序列;该电路使用两个相等电阻的热噪声绝对值大小的比较作为产生随机数序列的源,把噪声分布方程的方差从σ
【技术特征摘要】
1.一种可以消除失调的比较相等电阻热噪声的真随机数发生器电路,其特征在于,主要包括两个相等电阻R1、R2,一组电流镜M1、M2、M3,两个接法相反的比较器,一个时钟处理电路,三个D触发器D1~D3,其中,一组电流镜M1、M2、M3的两个输出端给两个电阻R1、R2提供偏置,电阻R1、R2与PMOS管之间的节点分别接到两个比较器的两个输入端,接法相反,比较器的输出端作为D触发器D1、D2的输入;使用时钟处理电路对触发器的输出(第一级随机数)进行比对判定,相反作为有效数据输出,由于电路失调产生的相同数据作为无效数据丢弃,产生最终的随机数序列;该电路使用两个相等电阻的热噪声绝对值大小的比较作为产生随机数序列的源,把噪声分布方程的方差从σ2增大到2σ2,降低对一级或多级比较器分辨精度的...
【专利技术属性】
技术研发人员:于慧红,
申请(专利权)人:北京中电华大电子设计有限责任公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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