[發(fā)明專利]基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011301574.4
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112511308B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉錦;許婷婷;彭喬舟
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32
• 代理公司: 深圳市精英專利事務(wù)所 44242
• 代理人: 涂年影

1.一種基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括行譯碼器、列譯碼器、多路選擇器、數(shù)字緩沖器及基本單元陣列；

所述基本單元陣列用于產(chǎn)生二進(jìn)制的輸出信號，所述基本單元陣列由N個基本單元列所組成，每一所述基本單元列均由一個比較單元與M個基于柵極外懸量調(diào)制晶體管構(gòu)建得到的基本單元所組成，每一所述基本單元列包含的所有基本單元并聯(lián)后與所述基本單元列對應(yīng)的一個所述比較單元串聯(lián)連接，其中，M及N均為大于1的整數(shù)；

所述基于柵極外懸量調(diào)制晶體管包括在源極和漏極之間形成的一個阻值由柵極外懸量控制的寄生電阻；所述基本單元陣列的基于柵極外懸量調(diào)制晶體管中寄生電阻的阻值成呈正態(tài)分布；

所述列譯碼器通過所述多路選擇器與每一所述基本單元列的比較單元進(jìn)行連接，用于從多個所述基本單元列中選擇一個所述基本單元列的二進(jìn)制的輸出信號傳輸至所述數(shù)字緩沖器；

所述行譯碼器與每一所述基本單元列進(jìn)行連接，用于輸出選通信號至每一所述基本單元列，以從每一所述基本單元列中選擇一個基本單元與其所屬基本單元列的所述比較單元進(jìn)行連接；

所述數(shù)字緩沖器與所述多路選擇器進(jìn)行連接，所述數(shù)字緩沖器作為輸出端用于輸出所選擇的一個所述基本單元列的二進(jìn)制的輸出信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基本單元包括第一開關(guān)晶體管、第二開關(guān)晶體管、第三開關(guān)晶體管、第一柵極外懸量調(diào)制晶體管及第二柵極外懸量調(diào)制晶體管；

所述第一開關(guān)晶體管的漏極及所述第二開關(guān)晶體管的漏極均與同一基本單元列的所述比較單元連接；

所述第一開關(guān)晶體管的柵極及所述第二開關(guān)晶體管的柵極分別與所述行譯碼器連接；所述第一開關(guān)晶體管的源極與所述第一柵極外懸量調(diào)制晶體管的漏極連接，所述第二開關(guān)晶體管的源極與所述第二柵極外懸量調(diào)制晶體管的漏極連接；

所述第一柵極外懸量調(diào)制晶體管的漏極與源極之間形成第一寄生電阻，所述第二柵極外懸量調(diào)制晶體管的漏極與源極之間形成第二寄生電阻，所述第一寄生電阻及所述第二寄生電阻的阻值由于半導(dǎo)體加工工藝的偏差而不相等；

所述第一柵極外懸量調(diào)制晶體管的源極及所述第二柵極外懸量調(diào)制晶體管的源極均與所述第三開關(guān)晶體管的漏極連接，所述第三開關(guān)晶體管的源極接地、其柵極用于接收時鐘信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述比較單元包括第一晶體管、第二晶體管、第三晶體管、第四晶體管、第五晶體管及第六晶體管；

所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管及所述第四晶體管的源極均連接直流電源以獲取電源電壓；

所述第一晶體管及所述第四晶體管的柵極均用于接收所述時鐘信號，所述第一晶體管的漏極及所述第二晶體管的漏極相連接作為第一交叉耦合點(diǎn)，所述第三晶體管的漏極及所述第四晶體管的漏極相連接作為第二交叉耦合點(diǎn)，所述第一交叉耦合點(diǎn)及所述第二交叉耦合點(diǎn)分別與所述多路選擇器連接；

所述第三晶體管的柵極、所述第五晶體管的漏極及所述第六晶體管的柵極均與所述第一交叉耦合點(diǎn)連接；所述第二晶體管的柵極、所述第五晶體管的柵極及所述第六晶體管的漏極均與所述第二交叉耦合點(diǎn)連接；

所述第五晶體管的源極與同一所述基本單元列的每一所述基本單元的第一開關(guān)晶體管的漏極相連接，所述第六晶體管的源極與同一所述基本單元列的每一所述基本單元的第二開關(guān)晶體管的漏極相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)還包括互補(bǔ)數(shù)字緩沖器；

所述互補(bǔ)數(shù)字緩沖器與所述多路選擇器進(jìn)行連接，所述互補(bǔ)數(shù)字緩沖器與所述數(shù)字緩沖器配對設(shè)置以提高電路結(jié)構(gòu)的對稱性。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一柵極外懸量調(diào)制晶體管的柵極及第二柵極外懸量調(diào)制晶體管的柵極均連接直流偏置電源以獲取直流偏置電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于柵極外懸量調(diào)制的物理不可克隆函數(shù)電路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一晶體管、所述第二晶體管、所述第三晶體管及所述第四晶體管均為PMOS晶體管。