Датчик случайных чисел

(.г.

ОП ИКАНИЕ 2

43264

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства М

Заявлено 18.1.1963 (М 814308/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 05.Ч.1969. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 12.IX.1969

Кл. 42m, 14

21ат, 36/01

МПК С 06f

Н ОЗК

УДК 681.2.083.8 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А. М. Морозов

Заявитель

ДАТЧИК СЛУЧАЙНЫХ ЧИСЕЛ

Известные датчики случайных чисел содержат генератор шумов, создающий некоторый случайный флуктуирующий уровень, схему преобразования этого уровня в импульсы и триггер, подсчитывающий данные импульсы.

Предложенный датчик случайных чисел отличается от известных тем, что он содержит формирователь стробирующих импульсов случайной длительности, распределенной по нормальному закону, выход которого подключен ко второму входу схемы совпадения, его первый вход, подключен к генератору шумов, а второй — к источнику тактовых импульсов цифровой вычислительной машины. Для получения импульсов случайной длительности, линейно зависящей от случайного уровня флуктуирующего потенциала (шума) в момент действия заднего фронта тактовых импульсов датчик содержит схему совпадения, вырабатывающую импульсы случайной амплитуды, выпрямительную цепочку, образованную конденсатором и диодом сетка-катод триода, формирующую треугольные импульсы случайной длительности; усилитель в ключевом режиме, с:выхода которого снимаются импульсы прямоугольной формы случайной длительности.

Это позволяет синхронизировать работу датчика случайных чисел тактовыми импульсами ЭВМ, повысить точность работы датчика и увеличить его быстродействие.

На фиг. 1 приведена функциональная схема датчика случайных чисел; на фиг. 2 — схема формирователя стробирующих импульсов датчика случайных чисел.

5 Датчик содержит генератор шумов 1, формирователь 2 стробирующих импульсов случайной длительности, схему совпадения 8, триггер 4, генератор импульсов 5 и схему совпадения б.

10 С выхода генератора шумов поступает флуктуирующий потенциал на первый вход формирователя 2, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с цифровой вычислигельной машины.

15 С выхода формирователя 2 поступают импульсы случайной длительности на второй вход схемы совпадения 8 на первый вход которой поступают импульсы постоянной частоты с генератора 5. С выхода схемы совпаде20 ния 3 пачка импульсов стандартной формы и амплитуды поступает на одноразрядный двоичный счетчик (триггер 4). Потенциал с выхода триггера поступает на схему совпадения б. К моменту прихода тактового импульса с

2 вычислительной машнны,на другой вход схемы совпадения б пачка импульсов, поступающая на триггер, успевает закончиться, и триггер устанавливается в одно из состояний. Это состояние прочитывается схемой совпадения

30 б и выдается в виде наличия или отсутствия

243264

Составитель В. Жучков

Редактор Л. А. Утехина

Техред А. А. Камышннкова

Корректор T. П. Лаврухина

Фиг. 2

Типография, пр. Сапунова, 2 импульса с выхода датчика на крайний разряд регистра вычислительной машины. Затем на вычислительной машине происходит сдвиг, и датчик последовательно (разряд за разрядом) образует случайное число.

Формирователь стробирующих импульсов (см. фиг. 2) случайной длительности, распределенной по нормальному закону, состоит из схемы совпадения, выполненнои на диодах

Д1 и Д> и сопротивлении, выпрямительной цепочки, образованной конденсатором С и диодом сетка-катод триода, и усилителя в ключевом режиме на триоде. Флуктуирующий потенциал поступает на exosr, А схемы совпадения, на вход В поступает тактовый импульс с вычислительной машины.

С выхода схемы совпадения (точка 1 на фиг. 2) получаем импульс, совпадающий по времени с тактовым импульсом вычислительной машины, но с амплитудой, равной случайному уровню флуктуирующего потенциала в момент действия заднего фронта тактового импульса.

Передний фронт получеяного импульса вызывает лишь небольшое изменение потенциала сетки лампы Л, так как прямое сопротивление сетка-катод триода оказывает шунтирующее действие.

Задний фронт импульса передается полностью и вызывает отрицательный, перепад напряжения на сетке лампы Л, который затем по экспоненте приближается к нулевому значению за счет разряда емкости С через сопротивление.

Участок экспоненты можно с большой точностью:принять за прямую.

Таким образом, импульс на выходе формирователя стробирующих импульсов (анод лампы Л) линейно зависит от случайного потенциала в монумент действия заднего фронта тактового им пульса.

Предмет изобретения

1. Датчик случайных чисел для цифровых вычислительных машин, содержащий генераТ0 тор шумов, схему совпадения, формирующую пачки импульсов, первый вход которой соединен с генератором регулярных импульсов, а выход ее соединен с триггером пересчета, отличающийся тем, что, с целью повышения точ15 ности и быстродействия ра боты датчика, он содержит формирователь стробирующих импульсов случайной длительности, распределенной по нормальному закону, выход которого подключен ко второму входу схемы сов20 падения, его .первый вход подключен к генератору шумов, а второй вход, подключен к источнику тактовых импульсов цифровой вычислительной:машины.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, 25 что, с целью получения импульсов случайной длительности, линейно зависящей от случайного уровня флуктуирующего потенциала (шума),в момент действия заднего фронта тактовых импульсов, в нем:формирователь строби80 рующих импульсов случайной длительности содержит схему совпадения, вырабатывающую импульсы случайной амплитуды, вьвпрямительную цепочку, образованную конденсатором и диодом сетка-катод триода, формирующую треугольные импульсы случайной длительности; усилитель в ключевом режиме, с выхода которого снимаются импульсы прямоугольной формы случайной длительности.

Заказ 2288/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете

Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4