Generátor náhodných čísel

Zapojení v tomto případě sestává ze třech částí. První, zde zbytečnou, je vytvoření umělého středu pomocí operačního zesilovače. Pro toto zapojení postačuje odporový dělič, ale protože se jedná o část větší aplikace, je zde ponechán z původního zapojení. Odpory R1 a R2 musí být stejné velikosti, zhruba desítky kΩ

Obrázek č. 1 - Schéma zapojení generátoru náhodných čísel

Další část je šumový generátor a zesilovač. Používá se zde dělič ze Zenerovy diody na 5,1V a odporu 1M. Pomocí kondenzátoru 100nf je odstraněna stejnosměrná složka a signál je přiveden na operační zesilovač, kde je volbou zpětné vazby dosaženo velkého zesílení (signál má tedy dostatečnou amplitudu na to, aby mohl budit následující logická hradla).

Logická hradla (2x dělička dvěma složená z klopných obvodů D) se starají o to, aby měl signál průměrný činitel plnění kolem 50%, tedy aby integrál napětí na dostatečně dlouhém intervalu byl zhruba polovina napájecího napětí. Uavg = Ucc/2.

Napájení obvodu je 9V. Vzhledem ke zvolené konstrukci a použití děliček se nemusí nastavovat pracovní bod, což je nevýhoda některých jiných generátorů, kde je problém nastavit průměrný činitel plnění na hodnotu kolem 50%.

Některé parametry viz měření:

Obrázek č. 2 - Měření na výstupu zapojení

Výstupní signál potom můžeme vzorkovat například opět klopným obvodem typu D, ale tentokrát bude na vstup D připojen výstup Q posledního hradla zapojení. Na vstup CLK bude přiveden vzorkovací kmitočet. Vstupy R a S budou opět uzemněny a výstup můžeme odebírat buď z Q a nebo z \Q.

Obrázek č. 3 - Schéma zapojení generátoru náhodných čísel s vzorkováním

Jiří Chytil24 let

Šéfredaktor 8bitu.cz. V současné době je studentem prvního ročníku magisterského studia na Fakultě elektrotechické na VUT v Brně. Mezi jeho koníčky patří elektrotechnika, bastlení, programování a hudba. Pracuje na částečný úvazrek ve společnosti Honeywell HTS ACS.