一種隨機序列信號發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】一種隨機序列信號發(fā)生器，由數(shù)字信號產(chǎn)生電路、低頻脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電源電路組成。低頻脈沖產(chǎn)生電路輸出低頻脈沖信號，對數(shù)字信號產(chǎn)生電路輸出的高頻數(shù)字信號進行隨機選擇鎖存，被鎖存的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成隨機序列信號輸出。所述隨機序列信號發(fā)生器電路簡單，能夠以電壓形式輸出隨機序列信號，可用于信號處理與系統(tǒng)測試測試場合。
【專利說明】一種隨機序列信號發(fā)生器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種信號源裝置，尤其是一種隨機序列信號發(fā)生器。

【背景技術】
[0002]在許多的電子應用和系統(tǒng)測試中，例如計算機和電信應用中，都使用隨機(或偽隨機)數(shù)生成。己經(jīng)提出了多種用于生成隨機信號的電路，美國專利7，007, 060描述了基于互補金屬氧化物半導體器件的熱噪聲生成隨機信號的方法及電路；韓國專利申請2004-093872描述了利用通過差分放大器感測的熱噪聲來驅(qū)動壓控振蕩器，該壓控振蕩器時鐘控制從另一壓控振蕩器接收數(shù)據(jù)信號的觸發(fā)器。中國專利200710106576.6采用熱噪聲產(chǎn)生器電路和自偏反相器，利用自偏反相器檢測熱噪聲產(chǎn)生器電路所產(chǎn)生的熱噪聲輸出。中國專利201120524743.0采用混沌電路作為隨機信號源。中國專利91100346.4利用一個二元隨機序列發(fā)生器產(chǎn)生的均勻分布隨機序列作為地址信號去選取存貯器中的任意給定概率分布隨機信號樣本值，產(chǎn)生給定概率分布的數(shù)字隨機信號，再通過D/A變換器產(chǎn)生同樣概率分布的模擬隨機信號。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的旨在提供一種低成本、工作穩(wěn)定、抗干擾能力強的隨機序列信號發(fā)生器。
[0004]本實用新型采取的技術方案是:一種隨機序列信號發(fā)生器，由數(shù)字信號產(chǎn)生電路、低頻脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電源電路組成。低頻脈沖產(chǎn)生電路輸出低頻脈沖信號，對數(shù)字信號產(chǎn)生電路輸出的高頻數(shù)字信號進行隨機選擇鎖存，被鎖存的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成隨機序列信號輸出。
[0005]所述數(shù)字信號產(chǎn)生電路由振蕩及分頻器、第一電阻、第二電阻、第一電容組成，振蕩及分頻器選擇⑶4060 ;第一電阻的一端連接至振蕩及分頻器的信號輸入端、第二電阻的一端連接至振蕩及分頻器的信號反向輸出端、第一電容的一端連接至振蕩及分頻器的信號正向輸出端；第一電阻、第二電阻、第一電容的另外一端聯(lián)結(jié)在一起。
[0006]所述低頻脈沖產(chǎn)生電路由555時基器件、第三電阻、電位器、第二電容組成；第三電阻、電位器、第二電容依次串聯(lián)后，第三電阻與電位器的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件的放電端，電位器與第二電容的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件的低電平觸發(fā)端和高電平觸發(fā)端；第三電阻的另外一端連接至直流電源，第二電容的另外一端連接至公共地。
[0007]所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第四電阻、穩(wěn)壓管組成；第四電阻、穩(wěn)壓管組成穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓輸出連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端依次連接至振蕩及分頻器的分頻輸出端，鎖存信號輸入端連接至555時基器件的輸出端。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的型號為AD5331。
[0008]隨機序列信號從數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸出端輸出。
[0009]所述電源電路僅由整流和濾波電路組成。
[0010]本實用新型的有益效果是，所述隨機序列信號發(fā)生器電路簡單，成本低，工作穩(wěn)定，能夠以電壓形式輸出隨機序列信號。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0012]圖2是本實用新型的電路原理圖。
[0013]圖3是本實用新型的電源電路原理圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0015]如圖1所示的本實用新型結(jié)構(gòu)框圖，由數(shù)字信號產(chǎn)生電路、低頻脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電源電路組成。低頻脈沖產(chǎn)生電路輸出低頻脈沖信號，對數(shù)字信號產(chǎn)生電路輸出的高頻數(shù)字信號進行隨機選擇鎖存，被鎖存的數(shù)字信號經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成隨機序列信號輸出。
[0016]本實用新型電路如圖2所示。
[0017]數(shù)字信號產(chǎn)生電路由振蕩及分頻器101、第一電阻102、第二電阻103、第一電容104組成。振蕩及分頻器101選擇⑶4060。第一電阻102的一端連接至振蕩及分頻器101的信號輸入端CP1、第二電阻103的一端連接至振蕩及分頻器101的信號反向輸出端/CP0、第一電容104的一端連接至振蕩及分頻器101的信號正向輸出端CPO ;第一電阻102、第二電阻103、第一電容104的另外一端聯(lián)結(jié)在一起。振蕩及分頻器101的復位輸入端RESET連接至公共地。10位高頻數(shù)字信號從分頻輸出端Q4?Q13輸出。振蕩及分頻器101的電源輸入端VDD連接至直流電源+VCC，地輸入端GND連接至公共地。
[0018]低頻脈沖產(chǎn)生電路由555時基器件201、第三電阻202、電位器203、第二電容204組成。第三電阻202、電位器203、第二電容204依次串聯(lián)后，第三電阻202與電位器203的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件201的放電端7，電位器203與第二電容204的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件201的低電平觸發(fā)端2和高電平觸發(fā)端6，第三電阻202的另外一端連接至直流電源+VCC，第二電容204的另外一端連接至公共地。555時基器件201的電源輸入端8和復位輸入端4連接至直流電源+VCC，地輸入端I連接至公共地。低頻脈沖信號從555時基器件201的輸出端3輸出。
[0019]數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器301、第四電阻302、穩(wěn)壓管303組成。第四電阻302、穩(wěn)壓管303組成穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓輸出連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器301的參考電壓輸入端VREF ;數(shù)模轉(zhuǎn)換器301的數(shù)字信號輸入端DBO?DB9依次連接至振蕩及分頻器101的分頻輸出端Q4?Q13，鎖存信號輸入端WR連接至555時基器件201的輸出端3，電源輸入端VDD、清零輸入端CLR、掉電輸入端H)連接至直流電源+VCC，地輸入端GND、裝載控制輸入端LDAC、片選控制端CS、倍率控制端GAIN連接至公共地；電壓形式的隨機序列信號從數(shù)模轉(zhuǎn)換器301的模擬電壓輸出端VOUT輸出。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的型號為AD5331。
[0020]電源電路如圖3所示，僅由整流和濾波電路組成。第一二極管401、第二二極管402、第三二極管403、第四二極管404、第三電容405組成的整流濾波電路，對3V AC直接整流濾波，得到直流電源+VCC向數(shù)字信號產(chǎn)生電路、低頻脈沖產(chǎn)生電路和數(shù)模轉(zhuǎn)換電路供電。
[0021]電路的工作原理如下:
[0022]數(shù)字信號產(chǎn)生電路高速輸出數(shù)字信號，數(shù)字信號按遞增方式，周期性地從O依次增加到1023。低頻脈沖產(chǎn)生電路輸出的低頻脈沖信號被送至數(shù)模轉(zhuǎn)換器301的鎖存信號輸入端WR，在每個鎖存信號輸入端WR的上升沿，鎖存一個數(shù)字信號輸入端DBO?DB9的數(shù)據(jù)進鎖存器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器301輸出的模擬電壓與鎖存器的數(shù)據(jù)相對應。由于低頻脈沖信號的周期大于高頻數(shù)字信號周期的10倍以上，且供電電源波動大，隨意性強，因此，每次鎖存信號輸入端WR出現(xiàn)上升沿的時機，對應高頻數(shù)字信號周期內(nèi)的具體位置是隨機的，最終輸出的電壓信號，也是隨機的。
[0023]數(shù)模轉(zhuǎn)換器301的參考電壓VREF由穩(wěn)壓電路供電，可以保持電壓隨機信號的變化幅度穩(wěn)定。
[0024]電位器203可以改變低頻脈沖信號的頻率，用于調(diào)節(jié)隨機序列信號的變化周期。
【權利要求】
1.一種隨機序列信號發(fā)生器，其特征在于:由數(shù)字信號產(chǎn)生電路、低頻脈沖產(chǎn)生電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、電源電路組成； 所述數(shù)字信號產(chǎn)生電路由振蕩及分頻器、第一電阻、第二電阻、第一電容組成，振蕩及分頻器選擇⑶4060 ;第一電阻的一端連接至振蕩及分頻器的信號輸入端、第二電阻的一端連接至振蕩及分頻器的信號反向輸出端、第一電容的一端連接至振蕩及分頻器的信號正向輸出端；第一電阻、第二電阻、第一電容的另外一端聯(lián)結(jié)在一起； 所述低頻脈沖產(chǎn)生電路由555時基器件、第三電阻、電位器、第二電容組成；第三電阻、電位器、第二電容依次串聯(lián)后，第三電阻與電位器的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件的放電端，電位器與第二電容的聯(lián)結(jié)點連接至555時基器件的低電平觸發(fā)端和高電平觸發(fā)端；第三電阻的另外一端連接至直流電源，第二電容的另外一端連接至公共地； 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由數(shù)模轉(zhuǎn)換器、第四電阻、穩(wěn)壓管組成；第四電阻、穩(wěn)壓管組成穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓輸出連接至數(shù)模轉(zhuǎn)換器的參考電壓輸入端；數(shù)模轉(zhuǎn)換器的數(shù)字信號輸入端依次連接至振蕩及分頻器的分頻輸出端，鎖存信號輸入端連接至555時基器件的輸出端；隨機序列信號從數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬電壓輸出端輸出。
2.如權利要求1所述的隨機序列信號發(fā)生器，其特征在于:所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的型號為AD5331。
3.如權利要求2所述的隨機序列信號發(fā)生器，其特征在于:所述電源電路僅由整流和濾波電路組成。
【文檔編號】G06F7/58GK203950297SQ201420294091
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權日:2014年6月5日
【發(fā)明者】凌云, 周維龍, 肖伸平 申請人:湖南工業(yè)大學