[發(fā)明專利]真隨機(jī)信號生成電路、方法、展頻時鐘發(fā)生器及芯片

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054475.4
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111245407A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳敏;陳培騰
• 申請（專利權(quán)）人: 芯海科技（深圳）股份有限公司
• 主分類號: H03K3/84
• 分類號: H03K3/84
• 代理公司: 深圳市智圈知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44351
• 代理人: 周獻(xiàn)

1.一種真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，包括：

噪聲提取電路，用于對隨機(jī)白噪聲信號進(jìn)行濾波處理，并輸出至少一個指定頻段的噪聲信號；以及

穩(wěn)壓電路，連接所述噪聲提取電路，所述穩(wěn)壓電路用于基于預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號對至少一個指定頻段的噪聲信號進(jìn)行疊加處理，以獲取并輸出隨機(jī)電壓信號。

2.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述噪聲提取電路用于輸出一個指定頻段的噪聲信號，所述穩(wěn)壓電路用于將該指定頻段的噪聲信號與所述預(yù)設(shè)的基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行疊加，以獲取并輸出隨機(jī)電壓信號。

3.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述噪聲提取電路用于輸出多個指定頻段的噪聲信號，所述真隨機(jī)信號生成電路還包括求和電路，所述求和電路連接于所述噪聲提取電路與所述穩(wěn)壓電路之間，用于將所述多個指定頻段的噪聲信號進(jìn)行求和，并向所述穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號；所述穩(wěn)壓電路還用于將所述求和后的噪聲信號與所述預(yù)設(shè)的所述基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行疊加，以獲取并輸出所述隨機(jī)電壓信號。

4.如權(quán)利要求1所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述噪聲提取電路用于輸出多個指定頻段的噪聲信號，所述真隨機(jī)信號生成電路還包括求和電路，所述求和電路連接于所述噪聲提取電路與所述穩(wěn)壓電路之間，且用于在所述噪聲提取電路輸出多個指定頻段的噪聲信號時，隨機(jī)對至少兩個指定頻段的噪聲信號進(jìn)行求和，并向所述穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號；所述穩(wěn)壓電路還用于將所述求和后的噪聲信號與所述預(yù)設(shè)的所述基準(zhǔn)電壓信號進(jìn)行疊加，以獲取并輸出所述隨機(jī)電壓信號。

5.如權(quán)利要求3或4所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述多個指定頻段的噪聲信號中包括第一噪聲信號以及至少一個第二噪聲信號；所述真隨機(jī)信號生成電路還包括：

量化器，連接所述噪聲提取電路，所述量化器用于以所述第一噪聲信號為基準(zhǔn)，對每個所述第二噪聲信號進(jìn)行量化，并輸出至少一個量化信號；以及

補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，連接所述量化器、所述噪聲提取電路以及所述求和電路，所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)每個所述量化信號，對與所述量化信號對應(yīng)的第二噪聲信號進(jìn)行加權(quán)補(bǔ)償，以使每兩個指定頻段的噪聲信號的噪聲能量值之差小于預(yù)設(shè)閾值，并將補(bǔ)償后的第二噪聲信號輸出到所述求和電路；所述求和電路用于對所述第一噪聲信號與所述補(bǔ)償后的第二噪聲信號進(jìn)行求和，以向所述穩(wěn)壓電路輸出求和后的噪聲信號。

6.如權(quán)利要求5所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)對與所述量化信號對應(yīng)的第二噪聲信號進(jìn)行加權(quán)補(bǔ)償，包括：

當(dāng)所述第二噪聲信號的噪聲能量值小于所述第一噪聲信號的噪聲能量值時，所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)所述第二噪聲信號對應(yīng)的量化信號對所述第二噪聲信號進(jìn)行正向增益補(bǔ)償；

當(dāng)所述第二噪聲信號的噪聲能量值大于所述第一噪聲信號的噪聲能量值時，所述補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)用于根據(jù)所述第二噪聲信號對應(yīng)的量化信號對所述第二噪聲信號進(jìn)行反向衰減補(bǔ)償。

7.如權(quán)利要求3或4所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述噪聲提取電路包括-3db/OCT濾波器、至少一個指定頻段的帶通濾波器、全波整流電路以及低通濾波器；每個所述帶通濾波器的輸入端分別連接所述-3db/OCT濾波器的輸出端，每個所述帶通濾波器的輸出端分別通過所述全波整流電路連接至所述低通濾波器。

8.如權(quán)利要求3或4所述的真隨機(jī)信號生成電路，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路包括電壓電流轉(zhuǎn)換器、開關(guān)管、開關(guān)驅(qū)動電路、帶隙基準(zhǔn)源以及電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸入端連接所述求和電路的輸出端、輸出端連接所述開關(guān)驅(qū)動電路的第一輸入端；所述帶隙基準(zhǔn)源連接所述開關(guān)驅(qū)動電路的第二輸入端；所述開關(guān)驅(qū)動電路的輸出端連接所述開關(guān)管的驅(qū)動端；所述開關(guān)管的第一端連接電源、第二端連接所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸出端；所述電阻反饋網(wǎng)絡(luò)的一端連接在所述電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸出端與所述開關(guān)驅(qū)動電路的第一輸入端之間、另一端連接所述開關(guān)管的第二端。