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LM2931-5.0隨機噪聲發生器電路原理圖講解

CHANBAEK ? 來源:circuit-diagram ? 作者:circuit-diagram ? 2023-08-01 14:57 ? 次閱讀

LM2931 系列低壓差穩壓器不僅可用于為微控制器系統供電,還可以充當低頻(實際上)隨機噪聲發生器。隨機噪聲可用于系統中,使 ADC模數轉換器)產生隨機數,或者使數字端口根據施加的噪聲級別故意“失控”,或者用于聰明的程序員可能擁有的其他目的心里。

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LM2931A-5.0 的輸出電壓介于 5.19 V 至 4.81 V 之間。LM2931-5.0 的相同參數指定為 4.75 V 至 5.25 V。“Z”后綴表示 TO-92 封裝。這兩款 IC 還在 10 Hz 至 100 kHz 頻率范圍內通過 100 μF 電容器提供典型值為 0.5 mVrms 的輸出噪聲。當放大超過 200 倍時,可以獲得通常為 100 mV 的噪聲電壓,這足以隨機切換 10 位 ADC 中的幾個位,最低有效位 (LSB) 相當于 0.5 mV。這些位可以單獨或共同使用來“構造”更大的隨機數。

該原理圖顯示了一個電源,提供 4.5 V 至 5.5 V 之間的輸出電壓以及 80 至 100 mA 的最大輸出電流二極管 D2 將 LM2931Z-5.0 IC 的輸出電壓提升 0.6 至 0.7 V。二極管 D3 消除(大約)D2 產生的電壓提升。 D1 仍處于二極管狀態,可保護穩壓器免受反向電壓影響。

穩壓器 IC 的輸出噪聲通過 C7 和 R2 分流,并通過 T1 和 T2 放大 200 倍以上。噪聲發生器。隨機噪聲可用于系統中,使 ADC(模數轉換器)產生隨機數,或使數字端口根據施加到其上的噪聲級別故意“失控”,或用于其他目的,聰明的程序員輸出電阻放大器的相對較低,輸出信號可用于直接驅動 ADC 的輸入。主要用電阻器R3可以改變晶體管放大器的增益。組件 D3、C5 和 C6 可減少負載(通常是微控制器系統)對放大器輸入噪聲的影響。

跳線 J1 和 J2 選擇 D3 和穩壓器輸出之間的最小負載電容,以在穩壓器穩定運行與最大噪聲輸出電壓之間取得折衷。跳線是在設備測試的最后階段設置或焊接的。盡管該電路也可與 78L05 等其他穩壓器配合使用,但應記住,可能可以獲得低得多的噪聲水平,從而迫使放大器增益大幅提高。

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