Hallo, ich interessiere mich dafür statistisch einigermaßen gute Zufallszahlen zu erzeugen. Dafür würde ich mir gerne ein externes Gerät, ähnlich wie bei http://kielnet.net/home/julien.thomas/tech/XR232WEB.htm realisiert bauen. Die dortige Idee, das Lawinenrauschen einer Zenerdiode auf Logik-Pegel zu verstärken, sodass dieses Signal etwa von einem Flip-Flop gelesen werden kann, möchte ich übernehmen. Den Teil der Schaltung, der diesen Pegel erzeugen soll allerdings lieber nicht. Da halte ich mich eher an die in Beitrag "Anregungen fuer einen Rauschgenerator" vorgeschlagene Schaltung mit dem Unterschied, dass mein letzter OP als Komparator betrieben wird, sodass je nachdem, ob das Rausch-Signal unter- bzw. oberhalb der halben Betriebsspannung ist, am Ausgang des zweiten OPs nahezu 0 V bzw. Betriebsspannung anliegt. (Schaltplan im Anhang; V2 ist dabei natürlich durch eine Zenerdiode mit Vorwiderstand zu ersetzen.) Meine Fragen dazu: 1. Macht mein Schaltungskonzept so Sinn? (D.h. wird es voraussichtlich funktionieren, also eine Folge zufälliger hoher und niedriger Logikpegel ausgeben?) und 2. Was für einen OP soll ich dafür verwenden, den man besten Falls auch noch bei Reichelt bekommt? Gruß erna
Angehängte Dateien:
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llnoise.png
5,1 KB
Ich glaube nicht, dass das gutgeht... Nimm doch am einfachsten das FF (IC3a) aus dem Originalplan. Dem reicht zum Toggeln eine kurze Flanke. Fertig.
Wenn du die Betriebsspannung als maß für HIGH oder LOW heranziehst wird ja auch die 100 Hz Brummspannung, die sich ja kaum vermeiden lässt, in das Ergebnis mit einbezogen. Die 100 Hz sind aber fix und alles andere als zufällig.
Um Zufallszahlen zu erzeugen, würde ich mal im Netz nach "Linear rückgekoppelten Schieberegistern" gurgeln. Kann man natürlich auch mit Mikrocontrollern per Programm machen.
Wenn Du ein LFSR verwendest, erhälst Du allerdings Pseudozufall, dessen Folge sich je nach Registerlänge wiederholt. Abhängig von der Anwendung ist das hinreichend, für kryptographische Zwecke ist es allerdings ungeeignet! Ob Dein Zufallsgenerator richtig funktioniert, ist schwer zu beweisen. Er wird sicher eine ungleiche (von der Entscheiderschwelle abhängige) Wahrscheinlichkeitsverteilung aufweisen. Zur Abschätzung kannst Du ja mal eine Langzeitmessung machen. Allerdings werden auch Parameter wie Temperatur oder Variationen in der Versorgungsspannung Deine Ausgabe beeinflussen! Siehe: http://web.archive.org/web/20011027002011/http://dilbert.com/comics/dilbert/archive/images/dilbert2001182781025.gif Gruß BimmyundJimmy
was hastn damit genau vor? wirds was kritisches oder dürfen die zufallszahlen auch (theoretisch zumindest) unter hohem aufwand hervorsagbar sein? gibts interaktionen vom user? dann könntest evtl. das über nen inputcapturepin eines timers machen und den wert den er gerade hat als zufallswert nehmen.
Wäre es nicht besser, das Rauschen der Zenerdiode auf einige mV zu verstärken um dieses dann per ADC einzulesen? Wenn man nur das letzte Bit des ADC nimmt, dann sollte das Ergebnis doch sehr zufällig sein.
Mit ´nem z.B. 64Bit langen, rückgekoppelten Schieberegister bekommt man schon sehr schöne und ellenlange Pseudozufallsketten. In einen winzigen Controller gehackt, hat man alles, was man braucht und kann auch noch das Ausgabeformat wählen. 5V und Masse dran und rennt.
hab auch mal gelesen, dass man mit nem offenen ADC das letzte Bit als Zufallsbit mißbrauchen kann. Habs aber noch nicht ausprobiert.
> http://home.comcast.net/~orb/index.html
Low Power consumption ist aber auch was anderes.
und 100bit sind auch nicht so schnell.
Und wenn ich das richitg interpretiere, basiert das auch auf einer
AD-Wandlung.
Ein offener ADC-Pin verursacht alles andere als Weißes Rauschen, nämlich Brumm oder das Kleben an den oberen oder unteren Betriebsspannungsgrenzen. Ohne weitere Beschaltung unbrauchbar.
>und 100bit sind auch nicht so schnell.
140 Bytes pro Sekunde ist für echte Zufallszahlen doch gar nicht so
schlecht...
Ich werde mich jetzt doch enger an den Aufbau von http://kielnet.net/home/julien.thomas/tech/XR232WEB.htm halten. Ich hatte die Funktion des T-Flip-Flops nur nicht verstanden. Jetzt sehe ich allerdings ein, warum dabei am Ende doch eine vernünftige Gleichverteilung rauskommt. @vlad_tepesch: Das Einlesen einer leicht verstärkten Rauschquelle per ADC in einem Mikrocontroller ist ungünstig, da man mit dem Mikrocontroller eine (deterministische) Störquelle in die Schaltung einbringt. Eine Frage aus Interesse bleibt allerdings noch: Wie funktioniert eigentlich der hier auch erwähnte ORB? ( http://home.comcast.net/~orb/index.html ) Gruß erna
Das ist doch auf der Seite gut erklärt.
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