通过对热噪声模型和灵敏放大器匹配机理的研究,提出一种可自适应匹配的真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG)设计方案。该方案首先在灵敏放大器中嵌入可配置NMOS阵列,通过调整阵列的等效宽长比实现灵敏放大器工作电流的平...通过对热噪声模型和灵敏放大器匹配机理的研究,提出一种可自适应匹配的真随机数发生器(True Random Number Generator,TRNG)设计方案。该方案首先在灵敏放大器中嵌入可配置NMOS阵列,通过调整阵列的等效宽长比实现灵敏放大器工作电流的平衡;然后在输出端增设负载隔离单元实现互补输出负载的匹配,提高序列随机性;最后通过动态补偿算法实现TRNG自适应校准,提高其适用范围。电路采用TSMC 65 nm CMOS工艺实现,实验结果表明TRNG在0.8 V^1.4 V电压和-40℃~120℃的环境下能正常工作,最大输出速率可达1 GHz,平均能效为0.165 pJ/bit。输出的随机序列通过了NIST-SP 800-22测试。展开更多
