ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ИМНУЛЬСОВ Советский патент 1974 года по МПК G06F7/58 G06G7/52 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение при моделировании стохастических процессов.

Известны генераторы случайных импульсов, содержащие источник шума, соединенный через усилитель с пороговым элементом.

Однако известные генераторы случайных импульсов обладают относительно невысокой интенсивностью выходного потока случайных импульсов.

С целью повышения интенсивности выходного потока случайных импульсов между выходом генератора и входом порогового элемента включен блок восстановления исходного состояния порогового элемента, состоящего из носледовательно включенных дополнительного порогового элемента, элемента задержки импульсного сигнала и ключевого элемента.

На фиг. 1-2 приведены структурные схемы генератора, а на фиг. 3 - пример выполнения.

Генератор случайных импульсов содержит: источник непрерывного шумового сигнала 1, усилитель 2, пороговый элемент 3, блок восстановления 4 ис.кодного состояния порогового элемента, дополнительный пороговый элемент 5, элемент задержки импульсного сигнала 6, ключевой элемент 7, транзисторы 8-И, туннельные диоды 12-13, резисторы 14-19.

2

На фиг. 4, а нриведена петля гистерезиса входной характеристики порогового элемента без восстановления исходного состояния. Эта характеристика аналогична характеристикам пороговы.х элементов известных генераторов случайных импульсов. На фиг. 4, б показано изменение гистерезиса порогового элемента в предлагаемой схеме генератора случайных импульсов; на фиг. 5 - входная вольт-амперная характеристика порогового элемента; на фиг. 6 - реализация непрерывного случайного сигнала, квантуемого на уровне /вклКружочками отмечены пересечения случайным сигналом уровня кваптова1П1я, соответствующие моментам появления импульсов в известных схемах генераторов случайных имнульсов.

В исходном состоянии (при отсутствии шумового сигнала) режимо-задающими цепями

устанавливается такой коллекторный ток /о транзистора 8, при котором туннельный диод 12 находится в выключенном состоянии (точка А, фиг. 5). Транзисторы 9-11 закрыты. Туннельный диод 13 выключен.

В рабочем состоянии непрерывный шумовой сигпал, вырабатываемый источником 1, усиливается усилителем 2 и квантуется но уровню нороговым элементом 3, после срабатывания которого запускается устройство воестановления 4 исходного состояния норогового элемента 3.

Дополнительный пороговый элемент 5 запускает элемент задержки 6, импульс с выхода которого вызывает срабатывание ключевого элемента 7, возвращающего пороговый элемент 3 в исходное состояние.

Усилитель на транзисторе 8 является идеальным генератором тока для туннельного диода 12, так как динамическое сопротивление транзистора составляет единицы мегом; поэтому на входной вольт-амперной характеристике порогового элемента 3 нагрузочная прямая проходит параллельпо оси i/nx. При возрастании тока коллектора транзистора 8 до величины /вкл, нревышающей значение тока пиковой точки Б входной характеристики, рабочая точка перейдет из точки А в точку В, при этом напряжение на эмиттере туннельного диода 12 равно .I и достаточно для отпирания и насыщения транзистора 9. Импульс с выхода элемента задержки 6 вызывает отпирание и насыщение транзистора 11 ключевого элемента 7, и практически весь коллекторный ток транзистора 8 проходит через трапзистор 11, в результате чего ток через туннельный диод 12 становится равен /выкл, и рабочая точка норогового элемента 3 возвращается на первую восходящую ветвь входной характеристики.

На фиг. 6 точками обозначенными дополнительные пересечения непрерывным случайным сигналам уровня квантования /вил, при которых на выходе генератора также появляются импульсы.

Изменение режима транзистора 8 по постоянному току позволяет смещать усиленный непрерывный щумовой сигнал относительно постоянного уровня срабатывания порогового элемента 3 и управлять тем самым интенсивностью выходного потока случайных импульсов.

Длительность выходных импульсов определяется временем задержки сигнала элементом задержки 6, а также инерционностью нороговых и ключевого элементов.

П р е д м е изобретения

1.Генератор случайных импульсов, содержащий источник шума, соединенный через усилитель с пороговым элементом, отличающийся тем, что, с целью повыщения интенсивности выходного нотока случайных импульсов, между выходом генератора и входо.м порогового элемента включен блок восстановления исходного состояния порогового

элемента.

2.Генератор но п. 1, отличающийся тем, что блок восстановления исходного состояния порогового элемента содержит включенные последовательно между его входом и

выходом дополнительный пороговый элемент, элемент задержки импульсного сигнала и ключ.

fuZ 1

Л/ЛУ

5шм 0 SKa Фиг. 5