TWI243539B - Random number generating device and probability generating device - Google Patents

Description

1243539 A7 _______ B7 五、發明説明（） 〔技術領域〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係有關利用在科學技術計算、遊戲機或代碼化 處理所適當之亂數產生裝置及使用此亂數產生裝置而構成 之機率產生裝置之構成，並且本發明係關於自動調整輸入 在觸發電路之2個輸入信號的相位差使觸發電路輸出之〇 或1的出現率成爲一定之亂數產生裝置，特別是有關有效 率之相位調整手段之構成。 〔背景技術〕 對於高度之科學技術計算及遊戲機、或代碼化處理等 亂數的採用係不可少的，近年來具有一樣性（由亂數對於 出現率沒有產生差異之情況），且沒具有亂數出現的規則 性、前後關連性、周期性之高性能自然亂數（本微亂數） 之產生裝置及機率產生裝置的需求日漸增加。 經濟部智慧財產局8工消費合作社印製 並且作爲上述所提之自然亂數/機率產生裝置係例如 利用微弱放射線、電阻及二極體的熱噪音、或晶體振盪器 的搖擺等，然後再採用所取得之隨機的脈衝之構成係爲一 般所知的。 但，針對利用由上述之自然現象的隨機脈衝之亂數/ 機率產生電路係因包含許多前述隨機脈衝的產生源、信號 的放大器、波形整形，一樣性的適當化電路等之模擬要素 之情況，所以電路規模大，且變爲複雜，隨之，作爲將這 些成爲一體之邏輯L S I來搭載之情況係爲困難，對於今 後需要增加I C卡等超小型、薄形尖端科技機器的適用上 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（h 將會不利，另外因爲L S I化之困難導致生產性不良，造 成成本提升。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 特別是利用熱噪音之構成係因容易受到外部噪音及電 源變.動、或溫度等之影響，造成有欠乏動作安定性之缺點 ，另外，利用放射性之構成係，例如即使微弱，但因對於 放射線的環境有所影響，所以對於可使用之放射線量係有 限度，隨之對於在短時間產生大量亂數之用途上，對應係 有困難。 〔發明之揭示〕 本發明之目的係根據由數位電路之構成來實現自然亂 數的產生，提供解除上述以往技術之課題的一樣性及規則 性、關連性、周期性之問題之高性能，且高安全性亂數產 生裝置及機率產生裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再來本發明的另一個目的係提供解除上述以往技術問 題，並實現適合L S I搭載之小型、薄型化之生產性優越 之同時，針對性能上也不會產生一樣及規則性、關連性、 周期性等問題之高性能亂數產生裝置及機率產生裝置。 另外本發明的再另外的目的係以高速提供高性能之亂 數產生裝置之情況。 還有另一個目的係提供可簡單地檢驗亂數資料一樣性 之出現來提高信賴性之1位元亂數產生裝置及多位元之亂 數產生裝置、以及機率產生裝置。 在此因應輸入至2個輸入部之信號相位差來作爲確定 -5- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇χ 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（& 輸出之狀態（0或1 )之觸發電路，D型觸發電路則爲眾 知的。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而此D型觸發電路係如圖1 3所示，作爲輸入部具有 同步脈衝端子C L K與資料端子D，另如圖1 4 ( a )、 (b )所示之輸出入波形，根據C L K輸入開始時之資料 端子D的狀態（〇或1 )，確定了輸出Q與/ Q ( / Q : Q : Q之倒相輸出）之狀態，即所謂的邊緣觸發電路型之 觸發電路。 在此由圖1 4 ( a )或圖1 4 ( b )之狀態，C L K 信號之啓動時間與D信號之啓動時間的差（相位差）△ t 接近0時，則如圖1 4 ( c )所示，存在有觸發電路輸出 Q η，/ Q η成爲不確定相位差之範圍。 而本發明之構成係積極地利用如同這樣的觸發電路之 不確定動作來產生自然亂數。 〔本發明之第1形態〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 即如申請專利範圍第1項之亂數產生裝置，其特徵爲 由因應輸入到2個輸入部之信號相位差，確定輸出之狀態 (0或1 )之觸發電路與、於這2個輸入信號產生相位差 之延遲部與、根據輸入信號之觸發電路之0或1的出現率 ，在規定的重覆周期內成爲一定地控制根據前述延遲部之 相位差之反饋電路所構成。 另外如申請專利範圍第2項之亂數產生裝置，其特徵 爲前述延遲部係由數階段延遲輸出前述輸入信號之延遲電 -6- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210 Χ 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（4 路與、因應選擇輸入來選擇哪個延遲輸出之選擇電路所構 成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外如申請專利範圍第3項之亂數產生裝置，其特徵 爲前述反饋電路係由測定前述輸入信號之規定重覆周期之 第1計數器與、每個重覆周期測定前述觸發電路輸出之〇 或1的出現數之第2計數器與、在每次重覆同期維持該第 2計數器之計測輸出之記錄器與、產生爲了設定前述觸發 電路輸出之0或1的出現率之比較資料的定數設定器與、 比較前述記錄器輸出資料與前述比較資料之大小的比較器 與、依據該比較器輸出來產生前述選擇電路之選擇信號的 可逆計數器所構成。 在從記載於申請專利範圍第1項到第3項之構成中， 關於亂數的產生部可以數位電路實現的有具有一樣性，且 不具有規則性，關連性、周期性之自然亂數之產生裝置， 另外根據適當的設定針對輸入信號的重覆周期與延遲部之 設定相位差之分辨率之情況，將可以高速生成大量的亂數 ，且如爲數位電路構成對C S I化的因應也將爲容易。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另，如申請專利範圍第4項之亂數產生裝置，其特徵 爲作爲設定於第1計數器之重覆周期設定資料與前述比較 器之比較資料，採用由前述觸發電路所輸出之亂數、或者 將該亂數進行擾頻而構成之亂數。 本構成之中可完全沒有關於亂數產生之周期性。 另外如申請專利範圍第5項之亂數產生裝置，其特徵 爲具備與申請專利範圍第3項記載之亂數產生裝置相同構 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ' 1243539 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7 _五、發明説明（$ 成之補助亂數產生器，作爲設定於前述第1計數器之重覆 周期設定資料與前述比較器之比較資料，採用根據前述補 助亂數產生器之亂數。 另外如申請專利範圍第6項之亂數產生裝置，其特徵 爲具備與申請專利範圍第3項記載之亂數產生裝置相同構 成之補助亂數產生器，作爲設定在第1計數器之重覆周期 設定資料與前述比較器之比較資料，採用將由前述補助亂 數產生器之亂數與、由前述亂數產生裝置之亂數進行擾頻 而構成之亂數。 在申請專利範圍第5項與第6項記載之構成中，因由 補助亂數產生器之亂數資料不輸出到所有外部（亂數產生 裝置外），所以所產生的亂數性質，傾向、周期性等預測 將是不可能的，且此可作爲完全的自然亂數。 另外如申請專利範圍第7項之亂數產生裝置，其特徵 爲於前述觸發電路的輸入信號線路附加波形整形電路。 根據由波形整形所產生之輸入信號的緩衝、觸發電路 之不確定動作範圍將擴大，而亂數的產生則更爲容易。 另外如申請專利範圍第8項之亂數產生裝置，其特徵 爲具備在投入電源時設定前述比較器之比較資料爲規定期 間0之初期控制電路而成之情況，由此將可縮短從投入電 源產生適當亂數之期間。 另外申請專利範圍第9項之亂數產生裝置，其特徵爲 ，作爲前述觸發電路採用D型觸發電路或R - S觸發電路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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、1T 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（21〇'〆297公釐） -8- 1243539 A7 _B7 五、發明説明（在 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，如申請專利範圍第1 〇項之亂數產生裝置，其 特徵爲複數並列配置記載在申請專利範圍第1項之亂數產 生裝置之構成，而構成這個並列型亂數產生裝置之各個亂 數產生裝置間並沒有任何相互關係，另外關於各個亂數產 生裝置也沒有規則性、關連性、周期性。 另外如申請專利範圍第i 1項之機率產生裝置，其特 徵爲具備記載於申請專利範圍第1項之亂數產生裝置而成 之情況。 如上述所述，該亂數產生裝置係因具有一樣性，且不 具有規則性、關連性、周期性，所以全體機率分佈係爲一 樣。 〔本發明之第2形態〕 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如前述所述，作爲因應輸入於2個輸入部之信號的相 位差所確定之輸出狀態（1或0 )之觸發電路，D型觸發 電路爲大家所知道的，而此D型觸發電路係如圖1 3所示 ，具有成爲輸入部之同步脈衝端子C L K與資料端子，根 據C L K輸入信號啓動時之資料端子D之狀態（〇或1 ) 來確定輸出Q與/ Q ( / Q : Q之倒相輸出）之狀態，即 所謂的邊緣觸發電路型之觸發電路。 在此當從圖1 4 ( a )或是圖1 4 ( b )之狀態， C L K信號的啓動時間與D信號的啓動時間爲（相爲差） △ t接近〇時，如圖1 4 ( c )所示，則存在有觸發電路 輸出Q n、/ Q n爲不確定之相位差的範圍，並且此觸發電 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（} 路之不確定動作範圍係輸入信號之不穩定性愈大則愈擴大 ，亂數的產生側更爲容易。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係將擴大上述輸入信號之不穩定性，並積極利 用此時之觸發電路之不確定動作來產生自然亂數之構成。 即如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置係針對自 動調整輸入到觸發電路之2個輸入信號的相位差來將觸發 電路輸出之1或0的出現率成爲一定之亂數產生裝置，對 於前述觸發電路之輸入線路附加由雜波產生源與、放大該 雜波之放大電路與、根據該放大雜波信號使輸入信號產生 不穩定性之混合電路所構成之不穩定性產生電路來的構成 〇 另外如申請專利範圍第1 3項之亂數產生裝置係對於 前述觸發電路之雙方的輸入線路附加前述不穩定性產生電 路的構成。 另外如申請專利範圍第1 4項之亂數產生裝置係於前 述觸發電路之任何一方的輸入線路附加前述不穩定性生成 電路，並於另一方輸入線路附加延遲時間補正用之積分電 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 路所構成。 在此在從前述申請專利範圍第1 2項至1 4項之構成 中，係於輸入到觸發電路之輸入信號產生不穩定性，並觸 發電路的不確定動作範圍擴大，由此將可更容易產生具有 一樣性，且不具有規則性及關連性及周期性之完全的自然 亂數。 另外如申請專利範圍第1 5項之亂數產生裝置係附加 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（έ 在每次前述輸入信號重覆周期閂鎖前述不穩定性產生電路 之輸出之閂鎖手段所構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本構成中，針對1次的亂數產生可得到1次的輸入 信號、安定亂數的產生動作。 另外如申請專利範圍第1 6項之亂數產生裝置係針對 自動調整2個輸入信號之相位差來將觸發電路輸出之1或 〇出現率成爲一定之亂數產生裝置，於前述觸發電路之資 料輸入線路附加變換前述2個輸入信號之相位差電壓之相 位-電壓變換電路所構成。 在本構成中，對於相位-電壓變換電路之輸出係產生 相當於接續在此之半導體元件（例如在圖3 9緩衝器）之 臨界電壓之電壓並觸發電路輸出之1或0的出現率欲成爲 一定地自動調整2個輸入信號之相位差（即相位-電壓變 換電路之輸出）。 另外如申請專利範圍第1 7項之亂數產生裝置係前述 相位-電壓變換電路係附加只有在動作容許時動作之許可 手段所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本構成中，根據具有亂數在必要時發給動作許可信號 之情況，可自由地限制電路的活性期間，隨之謀求低電力 化。 另外，如申請專利範圍第1 8項之亂數產生裝置係於 前述相位-電壓變換電路之輸出附加由雜波產生源與、放 大該雜波之放大電路與、根據該放大雜波信號使輸入信號 產生不穩定性之混合電路所構成之不穩定性產生電路來構 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 1243539 A7 ___B7 五、發明説明（$ 成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本構成中係將觸發電路輸出之1或〇出現機率之不 確定因素積極地增加，由此將可更容易地產生具有一樣性 ’且不具有規則性及關連性及周期性之安定的自然亂數。 另外如申請專利範圍第1 9項之亂數產生裝置係前述 不穩定性產生電路係附加只有動作容許時進行動作之許可 手段來構成。 在本構成中係根據只有在亂數必要時發給動作許可信 號之情況，可自由地限制電路之活性期間，隨之謀求低電 力化。 另外如申請專利範圍第2 0項之亂數產生裝置係前述 混合電路係由積分電路與、各自將該積分輸出信號及前述 放大雜波信號進行輸入之串聯P型通道電晶體與串聯N型 通道電晶體之串聯接續電路所構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外如申請專利範圍第2 1項之亂數產生裝置係前述 混合電路係由作爲輸入前述放大雜波信號與前述輸入信號 之合成信號的N型通道電晶體與P型通道電晶體之串聯電 晶體電路所構成。 另外如申請專利範圍第2 2項之亂數產生裝置係針對 自動調整輸入至R - S觸發電路之2個輸入信號相位差來 將觸發電路輸出之1或0的出現率成爲一定之亂數產生裝 置，其中於構成前述r 一 S觸發電路之內部電晶體電路之 R側閘道電路、或S側閘道電路之電源側，另外於G N D 側各自串聯接續P型通道電晶體及N型通道電晶體之同時 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（）〇 ，與雜波產生源接續放大該雜波之放大電路於前述P型通 道電晶體與N型通道電晶體之輸入，並根據該放大雜波信 號欲使一方之前述閘道電路之臨界電壓地構成。 另外如申請專利範圍第2 3項之亂數產生裝置係針對 自動調整輸入至R - S觸發電路之2個輸入信號相位差來 將觸發電路輸出之1或0的出現率成爲一定之亂數產生裝 置，其中於構成前述R - S觸發電路之內部電晶體電路之 R側閘道電路，以及S側閘道電路之電源側，另外G N D 側各自串聯接續P型通道電晶體與N型通道電晶體之同時 ，與雜波產生源接續放大該雜波之放大電路於前述P型通 道電晶體與N型通道電晶體之輸入，並根據該放大雜波信 號欲使雙方之前述閘道電路之臨界電壓變化地來構成。 針對R - S觸發電路，當將R側輸入信號與S側輸入 信號之啓動相位差接近0時，將發生亞穩定現象，當此現 象發生時，至觸發電路輸出確定爲至需要時間，而一定時 間後的輸出狀態係成爲0或1、或者維持臨界電壓、或振 盪狀態之任何狀態，在此申請專利範圍第2 2及2 3項之 構成之中，根據變化R側及/或S側閘道電路之臨界電壓 之情況，將可從亞穩定狀態即時地成爲1或〇之安定狀態 ，並欲將此觸發電路輸出之1或0的出現率成爲一定，2 個輸入信號的相位差將自動被調整。 另外，如申請專利範圍第2 4項之亂數產生裝置，其 中前述放大電路係具有根據電容與電阻之串聯輸入電路與 、P型通道電晶體與N型通道電晶體之串聯電路，且於該 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------•-裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- 1243539 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 _B7__五、發明説明（心 電晶體電路之輸入-輸出間介在有電阻所構成。 另外如申請專利範圍第2 5項之亂數產生裝置係其中 前述放大電路具有根據電容與電阻之串聯輸入電路與、p 型通道電晶體與N型通道電晶體之串聯電路，且於該電晶 體電路之輸入-輸出間並聯地介在有電阻與電容所構成。 另外如申請專利範圍第2 6項之亂數產生裝置係作爲 多段構成前述放大電路。 在此由申請專利範圍第2 4至2 6項之構成中，如因 應後述之雜波產生源來適宜設定Low Pass Filter及High Pass Filter之頻率特性，將可實現適合特性之放大器，另外 當由Μ〇S電晶體來構成時，將可減少溫度及電源變動之 影響，而得到安定的動作。 另外如申請專利範圍第2 7項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係串聯地接續Ρ型通道電晶體與Ν型通道 電晶體之同時，將輸入-輸出間進行短接所構成。 另外如申請專利範圍第2 8項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係串聯地接續Ρ型通道電晶體與Ν型通道 電晶體之同時，於輸入-輸出間介有電阻所構成。 另外針對申請專利範圍第2 9項之亂數產生裝置，前 述雜波產生源係串聯地接續Ρ型通道電晶體與Ν型通道電 晶體，並於輸入-輸出間介在電阻之同時，於輸入-G N D間介有根據電阻與電容之串聯電路所構成。 另外如申請專利範圍第3 0項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係串聯接續Ρ型通道電路與Ν型通道電晶 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 Ρ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -14- 1243539 A7 ___ B7 五、發明説明（）2 體，並於輸入-輸出間介在有電阻之同時，於輸入-電源 間介有根據電阻與電容之串聯電路所構成。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外如申請專利範圍第3 1項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係將N型通道電晶體之輸入-輸出間進行 短接，並於輸出-電源間介有電阻所構成。 另外如申請專利範圍第3 2項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係於N型通道電晶體之輸入-輸出間與輸 出-電源間各自介有電阻所構成。 另外如申請專利範圍第3 3項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係將P型通道電晶體之輸入-輸出間進行 短接，並於輸出- G N D間介有電阻所構成。 另外如申請專利範圍第3 4項之亂數產生裝置，其中 前述雜波產生源係於P型型通道電晶體之輸入-輸出間與 輸出一 G N D間各自介有電阻所構成。 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 在此從申請專利範圍第2 7項至3 4項的構成中，作 爲雜波產生源，因利用由活性狀態之電路元件（電晶體、 電阻、電容、或是這些的組合）產生之微弱的熱雜音，所 以可根據簡單的電路構成實現廉價的構成。 另外如申請專利範圍第3 5項之機率產生裝置係採用 申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置所構成。 本構成中，亂數產生裝置係根據具有一樣性，不具有 規則性、關連性、周期性之情況，可實現理想之機率產生 裝置，另外如採取暗號通信等將可進行保全優越之通信。 -15- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 ___B7 五、發明説明（）3 〔發明之第3形態〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如同前述所述，作爲因應輸入到2個輸入部之信號相 位差來確定輸出狀態（〇或1 )之觸發電路，例如D型式 觸發電路爲大家所知的。 而此D型式觸發電路係如圖1 3所示具有爲輸入部之 同步脈衝端子C L K與資料端子D，並根據C L K輸入信 號之啓動時之資料端子D之狀態確定輸出（Q與/ Q )之 狀態，即所謂的邊緣觸發電路型之觸發電路。 在此從圖1 4 ( a )或圖1 4 ( b )之狀態，當將 C L K信號之啓動時間與D信號之啓動時間爲（相位差） △ t接近0時，如圖14 (c)時，存在有觸發電路輸出 Q n/Q η成爲不確定之相位差範圍，並且此觸發電路之 不確定動作範圍係輸入信號之不穩定性愈大則愈擴大，進 而容易產生亂數。 本發明係爲積極地利用如此之觸發電路之不確定動作 之亂數產生裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 即，記載在申請專利範圍第3 6項之本發明係由因應 2個輸入信號之相位差來確定輸出狀態（〇或1 )之觸發 電路與、調整前述輸入信號之相位的相位調整部與、根據 前述輸入信號之觸發電路輸出之0或1的出現率欲在規定 之重覆周期內規納爲一定値地控制前述相位差之反饋電路 部所構成之亂數產生裝置，其中前述相位調整部係具備追 著各自的順序進行動作之粗略調整手段及微調整手段所構 成。 -16- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1243539 A7 __ B7 五、發明説明（）4 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外如申請專利範圍第3 7項之本發明係針對申請專 利範圍第3 6項之亂數產生裝置，其中前述粗略調整手段 及微調整手段係各自由數階段延遲輸出前述輸入信號之延 遲電路與、因應選擇輸入來選擇任何一個延遲輸出之選擇 電路與、因應前述相位差來控制前述選擇輸入之可逆計數 器所構成。 在申請專利範圍第3 6或3 7項之構成之中，根據進 行相位的粗略調整、微調整之情況可擴大相位調整範圍與 有效率之相位調整。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外如申請專利範圍第3 8項之本發明係爲，由因應 2個輸入信號之相位差來確定輸出之狀態（0或1 )之觸 發電路與、調整前述輸入信號之相位的相位調整部與、根 據輸入信號之觸發電路輸出之0或1的出現率欲在規定重 覆周期內規納爲一定値地控制前述相位差之反饋電路部所 構成之亂數產生裝置，其中前述相位調整部係由延遲輸出 前述輸入信號之延遲電路與、因應選擇輸入來選擇任何一 個延遲輸出之選擇電路與、因應前述相位差來控制前述選 擇輸入之可逆計數器所構成，且具備將0或1之出現率的 正規分佈與針對在前述重覆周期內之〇或1的出現次數作 對比，然後該出現次數因應對應之前述正規分佈來可將前 述可逆計數器之計數類作變化之控制電路來構成。 本構成之中在0或1的出現次數少的領域係增多延遲 輸出之切換幅度來進行相位的粗略調整，並伴隨接近正規 分佈之中心縮小延遲輸出之切換幅度來微調整相位，由此 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（）5 將可有效率地調整相位。 另外，如申請專利範圍第3 9項之本發明係針對申請 專利範圍第3 6項之亂數產生裝置，具備從電源投時到一 定期間，將前述重覆周期縮短比通常動作時之重覆周期之 初期控制電路所構成。 由此將可縮短從電源投入至產生適當亂數爲至之期間 〇 另外如申請專利範圍第4 0項之本發明係針對申請專 利範圍第3 6項之亂數產生裝置，於前述觸發電路之雙方 輸入線路附加雜波產生源與雜波/相位變換器所構成。 又如如申請專利範圍第4 1項之本發明係針對申請專 利範圍第3 6項之亂數產生裝置，於前述觸發電路之任何 一方之輸入線路附加雜波產生源與雜波/相位變換器所構 成。 在如申請專利範圍第4 0項或4 1項之構成之中，於 輸入到觸發電路之信號產生不穩定性，擴大觸發電路之不 確定動作範圍，由此則具有一樣，不具有規定性及關連性 及周期性，可高速且高精度地產生更安定自然之亂數。 〔發明之第4形態〕 本發明中係應該提昇作爲1位之亂數產生裝置及多數 位元亂數產生裝置，以及機率產生裝置製品之信賴性，著 眼於內藏可由本身檢證亂數資料之出現一樣性的機能。 即，本發明之中有關申請專利範圍第4 2項之本發明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -18- 1243539 A7 B7 五、發明説明（）6 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 係具備有作爲亂數資料具有輸出「1」與「〇」之亂數產 生器’並計算一定次數之第1計數器與、計算由前述亂數 產生裝置所輸出之亂數資料的出現次數來產生次數資料之 第2計數器，另具備有每由第1計數器所計數之周期，維 持第2計數之次數資料之記錄器，另具備將維持在此記錄 器之次數資料作爲檢證來進行輸出之輸出電路所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 3項之發明係 具備有替代爲上述輸出電路來比較預先設定之上限比較資 料及下限比較資料與維持在上述記錄器之資料，然後輸出 檢證信號之比較器所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 4項之發明係 由具備有作爲亂數輸出「1」與「0」之亂數產生器，並 維持有此亂數產生器所輸出之前次的亂數資料之資料維持 器，另具備比較由前述亂數產生器所輸出之這次亂數資料 與維持在前述資料維持器之前次的亂數資料，然後二者爲 相同時，輸出計數完了。信號之同時，二者爲不同時輸出 計數歸零之比較器，另具備當從前述比較器接受到計數完 了信號時，進行計數完了之同時，從前述比較器接受到計 數淸除信號時，進行計數歸零之計數器，另具備作爲檢證 資料輸出維持此記錄器之資料的輸出電路所情況。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 5項之發明係 由具作爲亂數資料輸出「1」與「〇」之亂數產生器，並 維持由此亂數產生器所輸出之前次亂數資料之資料維持器 ，另具備有比較由前述亂數產生器所輸出之這次的亂數資 -19- 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 ---B7___ 五、發明説明（）7 料與維持在前述資料維持器之前次的亂數資料，當二者爲 相同時，輸出計數完了信號之同時，二者爲不同時，輸出 計數歸零信號之第1比較器，另具備當從第1比較器接受 到計數完了信號時進行計數完了之同時，從第1比較器接 收到信號歸零信號時，進行計數歸零之計數器，另具備維 持此計數器之輸出資料之記錄器，另具備比較此記錄器之 資料與前述計數器一之輸出資料，而當後者比前者大時， 輸出覆蓋信號之同時，除此之外則輸出資料維持信號之第 2比較器，另具備有從第2比較器接收到資料覆蓋信號時 則寫入前述計數器一之輸出資料至前述記錄器之同時，從 第2比較器接收到資料維持信號時，控制維持前述記錄器 一之資料的控制電路，另具備有作爲檢證資料輸出維持在 前述記錄器之輸出電路所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 6項之發明係 具備有替代爲上述輸出電路，比較預先設定之比較資料與 維持在上述記錄器之資料，然後輸出檢證信號之第3比較 器所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 7項之發明係 由具備有具有作爲亂數資料輸出「1」與「〇」之亂數產 生器，並計算一定次數之第1計數器，另具備維持由前述 亂數產生裝置所輸出之前次的亂數資料之資料維持器，另 具備比較由前述亂數產生器所輸出之這次亂數資料與維持 在前述資料維持器之前次亂數資料，而二者爲相同時，輸 出計數完了信號之同時，二者爲不同時，則輸出計數歸零 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公β . 20 - 1243539 A7 ____ B7_ 五、發明説明（）8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 信號之比較器，另具備當從前述比較器接收到計數完了信 s虎時’進仃#數兀《成之问時’從述比較器接收到計數歸 零{g號時’進fr計數歸零之第2計數器，另具備將第2計 數器之輸出貪料進行解碼，然後對各信號長輸出之解碼器 ，另具備將此解碼器之輸出資料對各信號長各自計數之複 數個之第3計數器，另具備對每個由第1計數器所計算之 一定次數各自維持第3之各計數器一之輸出資料之複數個 之記錄器’另具備依據每個由第1計數器所計數之一定次 數的信號與前述比較器之輸出資料來從前述各記錄器欲輸 出檢證資料地控制之控制電路所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 8項之發明係 由附設選擇上述記錄器之輸出資料來進行輸出之選擇電路 所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第4 9項之發明係 由附設複數個並聯接續上述1位元亂數產生裝置，再以每 個位元選擇從這些1位元亂數產生裝置所輸出之檢證資料 來進行輸出之選擇電路所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外本發明之中有關申請專利範圍第5 0項之發明係 由附設複數個並聯接續上述1位元亂數產生裝置，再對每 個位元選擇由這些1位元亂數產生裝置所輸出之檢證信號 來進行輸出之選擇電路所構成。 另外本發明之中有關申請專利範圍第5 2項之發明係 由具備有具有上述1位元亂數產生裝置，並將由此1位元 亂數產生裝置所輸出之亂數資料，從串行數據變換爲並行 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（）9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 數據之移位寄存器’另具備計算一定之並行數據之位元長 之計數器，另具備有於利用此計數器所計數到之周期’維 持前述移位寄存器一之並行數據之記錄器’另具備有比較 預先設定之機率上限資料及機率下限資料與維持在前述記 錄器之並行數據’然後輸出機率信號之比較器所構成。 另外，又，本發明之中關於申請專利範圍第5 2項之 發明係由具備有具有上述多數位元亂數產生裝置，並比較 預先所設定之機率上限資料及機率下限資料與，由前述多 數位元亂數產生裝置所輸出之亂數資料，然後輸出機率信 號之比較器所構成。 針對這些構成，作爲資料維持器之代表例而言可舉出 P型觸發電路，而作爲比較器之代表例則可舉出排斥或元 件（EXCLUSIVE-OR元件），並根據採用這樣的構成，將可 由本身檢證亂數資料之出現一樣性，使用者則不必進行統 計處理來產生作用。 又藉弧內之符號係方便因應圖面之要素之表示，隨之 本發明並不限定於圖面上之記載。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔圖面之簡單說明〕 圖1〜圖1 4係表示本發明之第1形態，而針對這些 圖， 圖1係表示有關本發明之亂數產生裝置之第1實施形 態之電路圖。 圖2係與圖1相同，但是爲表示亂數產生裝置之第2 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇x 297公釐） 1243539 A7 ___B7______五、發明説明（k)實施形態之電路圖。圖3係爲表示亂數產生裝置之第3實施形態之電路圖 第 之 置 裝 生 產 數 亂 示 表 爲 係 4 圖 圖 路 B ριτ 之 態 形 施 5 第 之 置 裝 生 產 數 亂 示 表 爲 係 5 圖 圖 路 電 之 態 形 施 裝 生 產 數 亂 之 明 發 本 之 路 電 形 整 形 波 加 附。 關圖 有路 係電 6部 圖要 之 置

圖 形 波 入 出 。 之 路路 電電 形形 整整 形形 波波 之之 體 7 具 圖 示示 表表 係係 7 8 圖B 裝 生 產 數 亂 之 明 發 本 之 路 電 制 控 期 初 加 附。 關圖 有路 係電 9 部 圖要 之 置 產 數 亂 之 明 發 本 之 路 電 發 觸 S I R 用。 採圖 關 路 有電 係 β /Ί 咅 ο要 1 的 圖置 裝 生 圖 成 構 塊 方 之 置 裝 生 產 數 亂 聯 並 之 明 發 本 關 有 係 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖 圖 佈 分 率 機 之 置 裝 生 產 率 機 之 明 發 本 有 示 表 係 2 1± 圖 圖圖 表表 係係 圖 路 電 發 觸 型 D 示 圖 形 波 入 出 輸 之 路 電 發 觸 型 D 之 3 IX 圖 示 些 這 對 針 態 形 2 第 之 明 發 本 示 表 係 7 4 圖 一 5 IX 圖 本紙張尺度適用中.國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -23- 1243539 A7 ______B7 五、發明説明（ 圖1 5係表示針對在本發明第2形態之亂數產生裝置 之第1實施形態圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6係表示與上述亂數產生裝置（圖1 5 )不同構 成的圖。 圖1 7係表示有關本發明之不穩定性產生電路之構成 圖。 圖1 8係表示與有關本發明不穩定性產生電路之圖 1 7不同構成的圖。 圖1 9係表示針對不穩定性生成之輸出入波形圖。 圖2 0係表示有關本發明之雜波產生源之構成圖。 圖2 1係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 0不 同構成之圖。 圖2 2係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 1不 同構成之圖。 圖2 3係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 2不 同構成之圖。 圖2 4係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 3不 同構成之圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2 5係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 4不 同構成之圖。 圖2 6係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 5不 同構成之圖。 圖2 7係爲表示與有關本發明之雜波產生源圖2 6不 同構成之圖。 -24- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（夺 圖2 8係表示有關本發明之放大電路之構成圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖2 9係爲表示與有關本發明之放大電路圖2 8不同 構成之圖。 圖3 0表示有關本發明不穩定性產生電路之電路構成 圖。 圖3 1係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 0不同構成之圖。 圖3 2係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 1不同構成之圖。 圖3 3係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 2不同構成之圖。 圖3 4係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 3不同構成之圖。 圖3 5係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 4不同構成之圖。 圖3 6係爲表示與有關本發明不穩定性產生電路圖 3 5不同構成之圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖3 7係有關附加閂鎖電路之本發明亂數產生裝置之 要部電路圖。 圖3 8係與有關附加閂鎖電路之本發明亂數產生裝置 圖3 7不同構成之要部電路圖。 圖3 9係表示針對本發明第2形態之亂數產生裝置之 第2實施形態圖。 圖4 0係表示有關本發明之相位-電壓變換電路圖。 度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐) -25: "~~ 1243539 A7 B7 五、發明説明（孕 圖41(a)及圖41(b)係表示圖40之相位一 電壓變換電路之動作圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4 2係表示與有關本發明相位-電壓變換電路圖 4 〇不同構成圖。 圖4 3係表不與有關本發明上述第2實施形態亂數產 生裝置圖39不同構成圖。 圖4 4係表示有關本發明亂數產生裝置第3實施形態 圖。 圖4 5係表示R- S觸發電路之內部構成圖。 圖4 6係表示針對本發明上述第2形態之有關第3實 施形態R — S觸發電路之內部構成圖。 圖4 7係表示與有關本發明第3實施形態圖4 6不同 之R - S觸發電路之內部構成圖。 圖4 8 —圖5 4係表示本發明第3實施形態，針對這 些圖， 圖4 8係表示針對在本發明第3實施形態之有關第1 實施形態之亂數產生裝置構成圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4 9係表示與有關上述第1實施形態之亂數產生裝 置圖4 8不同構成圖。 圖5 0係表示有關第2實施形態之亂數產生裝置之構 成圖。 圖5 1係表示相位調整時之粗略調整與微調整之動作 範圍圖。 圖5 2係表示有關第3實施形態之亂數產生裝置之構 -26- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（爭 成圖。 圖5 3係表示具有一樣性之亂數正規分佈圖。 圖5 4係分割圖5 3之正規分佈，並附上重疊圖。 圖5 5〜圖6 7係表示有本發明之第4實施形態，針 對這些圖， 圖5 5係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第1實 施形態電路圖。 圖5 6係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第2實 施形態電路圖。 圖5 7係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第3實 施形態電路圖。 圖5 8係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第4實 施形態電路圖。 圖5 9係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第5實 施形態電路圖。 圖6 0係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第6實 施形態電路圖。 圖61係表示有關本發明1位元亂數產生裝置第7實 施形態電路圖。 圖6 2係表示有關本發明多數位元亂數產生裝置第工 實施形態電路圖。 圖6 3係表不有關本發明多數位元亂數產生裝置第2 實施形態電路圖。 圖6 4係表不有關本發明機率產生裝置第1實施形熊 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -27- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、-口 1243539 A7 B7 五、發明説明（莽 電路圖。 圖6 5係表示有關本發明機率產生裝置第2實施形態 電路圖。 圖6 6係表示有關本發明機率產生裝置第3實施形態 電路圖。 圖6 7係表示有關本發明機率產生裝置第4實施形態 電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) %件對照表 1 1 0 :亂數產生裝置 1 0 2 :延遲部 117， 118:延遲電路 111:第1計數器 114:記錄器 113:可逆計數器 121:移位寄存器 4:擾頻電路 9 :混合電路 8 :放大電路

2 2 R 2 0 〇 1 3 0 :電阻 7 :相位-電壓變換電路 2 ·’相位調整部 3 :第3計數器 1◦1:觸發電路 1〇3 :反饋電路 1 1 9 :選擇電路 1 1 2 :第2計數器 116:定數設定器 115:比較器 1 2 2 :加算器 2 0 4 :不穩定性產生電路 2 0 7 :雜波產生源 C 1 :電容 2 1 2 :積分電路 218:D型觸發電路 3 4 0 :控制電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 1243539 A7 B7 五、發明説明（法 〔爲實施發明之最佳形態〕 〔第1形態之實施例〕 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，根據圖1〜圖1 2來說明有關本發明亂數產生 裝置及機率產生裝置之實施形態。 圖1係爲表示亂數產生裝置之第1實施形態圖。 如圖1所示，第1實施形態之亂數產生裝置1 1 0係 由觸發電路1 0 1與延遲部1 0 2與反饋電路1 0 3所構 成。 在此作爲前述觸發電路1 0 1係可使用具有根據輸入 至2個輸入部之輸入信號（CLOCK )之相位差來確定輸出 狀態（0或1 )之機能之觸發電路，而在本實施形態中則 使用圖1 3所示在信號輸入用具備同步脈衝端子C L K與 資料端子D之D型觸發電路。 另外前述延遲部1 0 2係由具有複數延遲輸出端子， 並串聯接續之2個延遲電路1 1 7，1 1 8 (延遲線路） 與，因應選擇輸入來選擇延遲輸入之任何一個之選擇電路 119 (選擇器）所構成，並前述2個延遲電路117, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 1 8之接續點（爲延遲中間點）被接續於前述D型觸發 電路1 0 1之同步脈衝端子C L K之同時，選擇電路 1 1 9之輸出則接續在資料端子D，然後可任意調整輸入 於D型觸發電路之2個信號啓動時間之相位差地構成者。 另外前述反饋電路1 0 3係由第1計數器1 1 1 ’第 2計數器1 1 2、記錄器1 1 4、定數設定器1 1 6、比 較器及可逆計數器1 1 3 (順數/倒數計數器）所構成。 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 B7

五、發明説明（V (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而第1計數器1 1 1係計測輸入信號CLOCK之預先決 定好之重覆周期〔CLOCK數（2xm)〕，另第2計數器 1 1 2係計測每個重覆周期觸發電路輸出之1 (或是〇 ) 的出現數，另外記錄器1 1 4係將第2計數器1 1 2之計 數値記錄在每個重覆周期並維持著，又每記錄計數値於記 錄器1 1 4，第2計數器1 1 2係被歸於0，而定數設定 器116係輸出爲3設定觸發電路輸出之1(或者〇)之 出現率的比較資料，在本實施形態中係欲輸出前述重覆周 期〔CLOCK數（2 X m )〕之1 / 2値（m )地予先被設 定著，另外比較器1 1 5係比較記錄器1 1 4之維持資料 (η )與從定數設定器1 1 6之比較資料（m )，並產生 因應比較結果（n>m)或（n=m)或者（n<m)之 比較輸出，而可逆計數器1 1 3係在由前述比較器1 1 5 之比較輸出所設定之操作模式下進行動作，並作爲次段選 擇電路1 1 9之選擇信號s來輸出其計數資料，並且如上 述所述，選擇電路1 1 9係輸出由選擇信號s所選擇之原 CLOCK信號規定之延遲信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 即，如根據上述構成，因應記錄器1 1 4之輸出資料 (η )與、從此定數設定器1 1 6之輸出資料（m )之比 較輸出，可逆計數器1 3於每個重覆周期進行順數/倒數 動作（例如η > m時係計數完了，η < m時係分頻脈衝） ，並且比較器1 1 5之比較輸出則結束於n = m ( n = rn 時係計數動作停止，且CLOCK信號的相位差係保持一定） 地自動補正輸入於D型觸發電路1 0 1之資料端子D之 -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7____ 五、發明説明（？8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) CLOCK信號之啓動時間，具體來說，如圖1 4 ( c )將 C L K信號的啓動與D信號之啓動的相位差△ t控制在不 接近0，由此將可得到對於D型觸發電路1 〇 1的輸出’ 〇與1的出現率維持在時常5 0 %之一樣性之1 bit 之串聯亂數資料〇 U T。 另外本實施形態中，將設定在定數設定器1 1 6之比 較資料設定成第1計數器1 1 1之重覆周期的1 / 2 (即 m )，但根據將此m作改變的情況，可將D型觸發電路輸 出之0或1的出現率設定成5 0 %以外’例如如將m設定 爲重覆周期的1/5、0或1的出現率將變爲2 0%。 但在前述第1實施形態之中，因將第1計數器1 1 1 的重覆周期，經常固定成一定（2 X m )，所以所產生的 亂數係具有表示某些之周期性傾向，以下，從圖2到圖5 所示之第2〜第4實施形態係爲完全將如此之亂數周期性 消失之方法，首先圖2所示之第2實施形態係代替前述之 定數設定器1 1 6。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 重新設置移位寄存器1 2 1、加算器1 2 2、比較器 1 2 3等來將輸入至每個重覆周期之亂數列作爲接下來之 重覆周期之設定資料（2 X m )與比較器1 1 5之比較資 料（m )之實施例，又，前述加算器1 2 2係爲了作爲前 述設定資料與比較資料來活用亂數列，將輸出亂數（◦〜 m—l)之範圍作爲+1 ，變更成（1〜m)之範圍，另 外新的比較器1 2 3係從第1計數器1 1 1之計數資料（ A )與加算器1 2 2之輸出資料（m )，使重覆周期（2 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 1243539 A7 __ B7

五、發明説明（P X m )產生之構成。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 接著’圖3所示之第3實施形態係於前述第2實施形 態追加擾頻電路1 2 4，並將更將所輸出之亂數進行擾頻 之構成作爲前述設定資料與比較資料來使用之實施例，又 ，擾頻係指，相互邏輯演算複數資料傳輸線之任意的資料 ，變換成與原來資料不同之資料，在圖3中，移位寄存器 1 2 1之輸出資料1 6 b i t則根據擾頻電路1 2 4變 換成8 b i t之資料。 如根據這些第2、第3實施形態，在亂數產生時因重 覆周期逐次變化，所以所產生的亂數周期性係完全地被消 解。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，圖4所示之第4實施形態係爲作爲補助亂數產 生器1 0 4來附加根據前述第2實施形態之亂數產生裝置 ，並與上述同樣，作爲重覆周期之設定資料（2xm)與 比較器1 1 5之比較資料（m )來使用由此補助亂數產生 器1 0 4所產生之亂數列的實施例，另外圖5所示之第5 實施形態係爲作爲補助亂數產生器1 0 5來附加根據前述 第3實施形態之亂數產生裝置，並將補助亂數產生器 1 0 5之輸出與亂數產生裝置1 1 〇本身的輸出進行擾頻 之實施例。 如根據第4、第5實施形態，成爲前述設定資料與比 較資料之補助亂數產生器1 0 4、1 0 5之亂數係被使用 在亂數產生裝置1 1 0之內部電路，並因未輸出至外部， 所以根據第3者之亂數性質、傾向、周期性的預測係爲不 -32- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（字） 可能，因此可得到完全之自然亂數。 圖6係表示著附加波形整形電路1 2 5之亂數產生裝 置之要部電路，如此附加波形整形電路1 2 5至D型觸發 電路1 0 1之輸入線路（D端子與C L K端子）來強制緩 慢多個輸入信號之不穩定性，將可更容易進行亂數的產生 〇 於圖7表示於輸出入的閘道間插入根據電阻R與電容 C之積分電路來構成之前述波形整形電路1 2 5，如圖8 (a )所示之輸出入波形，在閘道之臨界電壓與積分波形 之交點，於輸出波形產生不穩定一△ j ，另於圖8表示臨 界電壓與積分波形之交點部之傾斜λ與不穩定性一△ j的 關係，而此傾斜λ (即，信號之緩慢）愈大，不穩定性 △ j也將愈大，即，此不穩定性△ j的大小則成爲擴大觸 發電路之不確定動作範圍之因素，結果來說更容易亂數之 產生。 又，作爲有關波形整形電路1 2 5係不只由根據上述 電阻R與電容C之構成，例如：也可由線圈與電容來構成 〇 另外如圖9所不，針對上述之第2〜第5實施形態， 於比較資料用之亂數輸出線路，附加由初期化期間設定電 路1 2 6 a與閘道電路1 2 6 b構成之初期控制電路 1 2 6，並於電源投入時，只有在規定之重覆周期期間強 制將該比較資料作爲0，而根據如此之比較資料的初期化 ，將可有效地進行在電源投入時之輸入信號的相位補正動 」 --------^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -33- 1243539 _B7 五、發明説明（$ 作，並可將從電源投入到得到適當之亂數爲止的過渡期間 縮到最小。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在以上說明之實施形態之中，作爲亂數產生用之觸發 電路，採用D型觸發電路，但本發明並不只限定於這樣構 成，只要是具有與這些相同的機能之觸發電路也是可以來 採用，例如，作爲其他例子，於圖1 〇所示之使用R - S 觸發電路之構成，如根據圖1 0，延遲電路1 1 7與 1 1 8之接續點則接續在R - S觸發電路1 〇 1之位置輸 入，另外選擇電路1 1 9之輸出則接續在R - S觸發電路 101之復位輸入上。 另外，如圖1 1所示，根據並聯配置即述之串聯型之 亂數產生裝置1 1 0，將可構成P b i t構成之並聯型亂 數產生裝置，而此並聯型亂數產生裝置1 2 0之中，都不 將存介有各個亂數產生裝置1 1 〇之間的相互關係。 接著說明關於採用本發明之亂數產生裝置所構成之機 率產生裝置。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 而於圖1 2表示由P (b i t )所構成之機率產生裝 置之機率分佈，另前述並聯型亂數產生裝置係例如於每個 各亂數產生裝置，將0與1之出現率，經常補正到5 0 % ，因各亂數產生裝置1 1 0係具有一樣性而不具有規則性 、關連性、周期性，所以全體之機率分佈係爲一樣的。 在此對於在此亂數產生裝置之一樣的輸出資料全體’ 且根據設定如斜線所示之任意範圍資料（r 1 ’ r 2 )之 情況，將可在如以下公式產生機率。 -34- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X 297公釐） 1243539 A7 _B7 五、發明説明（芦

P〇=(r2 — rl + l)/2P 隨之一根據適當地設定範圍資料（r 1〜r 2 )，將 可得到任意的機率。 如以上所不’如根據本發明’可由數位電路來實現具 有優越的一樣性，且不具有規則性、關連性、周期性之自 然亂數產生裝置及機率產生裝置，另如爲數位電路之構成 ，將可容易對應L S I化、生產性優越，且對於科學技術 計算、遊戲機、暗號化處理等廣範範圍的用途，可高速且 廉價地提供大量的亂數及機率資料。 另外，因根據外部雜波、溫度、電源變動等外部因素 影響不多，所以可得到安定之動作，並且對於環境之安全 性優越，沒有根據使用丟棄等廢棄處分的問題。 〔發明之第2形態〕 以下根據圖15〜圖17來說明有關本發明之第2形 態之亂數產生裝置及機率產生裝置之實施形態。 首先，如說明本發明之第1實施形態，如圖1 5所示 ，第1實施形態之亂數產生裝置2 1 0係由輸出1 bi t之串聯亂數RND之觸發電路201與、授與相位 差至該觸發電路輸入（C L K信號）間之2系統的延遲電 路202 、2〇3與、因應各延遲電路202 、203來 附加之不穩定性產生電路2 0 4，2 0 4與、調整前述延 遲電路2 0 3之延遲時間之相位控制電路2 0 5來槪略構 成者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -35 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、·ΙΤ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A7 B7 五、發明説明（李 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 前述相位控制電路2 0 5係在計測C L K信號之規定 重覆周期之同時，監視在此規定周期內之觸發電路輸出（ 亂數資料（R N D )之1或0數來維持其出現率在一定値 (例如5 0 % )，地進行自動調整前述延遲電路2 0 3之 延遲時間的反饋控制，結果來說，如有關本發明第1形態 所說明之圖1 4 ( c )地欲將輸入於觸發電路2 0 1之2 個輸入信號之相位差△ t接近〇地動作。 又，附加在最後段之觸發電路2 0 6係爲爲使亂數資 料R N D之輸出時機與C L K信號周期之閂鎖電路。 在此，作爲前述觸發電路2 0 1係可使用根據輸入信 號之相位爲來確定輸出狀態（1或0 )之邊緣觸發電路型 之觸發電路，而在本實施形態之中係使用具備有C L K端 子與D端子之D型觸發電路之同時，根據以下細述之不穩 定性產生電路2 0 4，於輸出信號引誘相位不穩定性來積 極地使不確定動作產生。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如圖1 7所示，前述不穩定性產生電路2 0 4係由雜 波產生源2 0 7與，將產生之微弱雜波道行電力放大之放 大電路2 0 5與、根據所放大之雜波信號來使不穩定性產 生在輸入信號之混合電路2 0 9所構成著。 搭載在圖1 7之不穩定性產生電路2 0 4之混合電路 2 0 9係由串聯接續同爲串聯地接續之P型通道Μ〇S電 晶體Q 4 ，Q 3之電路與串聯地接續之Ν型通道Μ 0 S電 晶體Q 2 ，Q 1之電路（串聯接續）所構成，各串聯電晶 體電路之中，於電晶體Q 4與Q 1之閘道接續前述放大電 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1243539 Α7 Β7 五、發明説明（妒 路2 0 8之輸出之同時，於電晶體Q 3與Q 2之閘道係接 續著根據電阻R與電容C之積分電路2 1 2之輸出，又， 於輸入I N係接續前述延遲電路2 0 2或延遲電路2 0 3 之輸出。 在上述電路構成中係如圖1 9所示，根據將被放大之 雜波信號輸入至電晶體Q 4與Q 1之閘道之情況，對於延 遲C L K信號之積分輸出波形之電晶體Q 3、Q 2之臨界 電壓則將變動，並於輸出0 U T產生不穩定性△ j ，而此 不穩定性△ j的大小將成爲擴大不少後段之觸發電路 2 0 1之不確定動作範圍。 另外，作爲混合電路2 0 9係也可採用圖1 7實施形 態之其他圖1 8所示之構成，而圖1 8之實施形態係由P 型通道M〇S電晶體Q 2與N型通道M〇S電晶體Q 1之 串聯電路所構成，並於各閘道係各自介由電容C與電阻R 來接續著從放大電路2 0 8之輸出與輸入I N之延遲 C L K信號。 隨之，在上述電路構成之中，係將被放大之雜波信號 與由延遲電路所相位調整之C L K信號輸入到在電容C的 合成之電晶體Q 2，Q 1之閘道，並可與圖1 7之情況同 樣地得到具有不穩定性△ j之輸出〇U T。 接著，說明前述雜波產生源2 0 7之構成。 圖2 0〜圖2 7係表示雜波產生源2 0 7之具體的電 路例。

圖2 0係串聯地接續P型通道Μ〇S電晶體Q 2與N (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -37 - 1243539 A7 __ B7 五、發明説明（ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 型通道Μ〇S電晶體，並將閘道一輸出間進行短接來構成 ，另外圖2 1係針對圖2 0，於閘道一輸出間介在有電阻 R 2之構成，另外圖2 2係串聯地接續Ρ型通道Μ〇S電 晶體Q 2與Ν型通道Μ〇S電晶體Q 1 ，並於閘道一輸出 間介在有電阻R 2之同時，於閘道一 G N D間介在有根據 電阻R 1與電容C 1之R C串聯電路來構成，另外，圖 2 3係爲針對圖2 2於閘道-電源間介在有R C串聯電路 來構成，另外圖2 4係將Ν型通道Μ〇S電晶體Q 1之閘 道-輸出間進行短接，並於輸出-電源間介在有電阻R 1 來構成，另外，圖2 5係針對圖2 4，於閘道一輸出間介 在有電阻R 2來構成，另外，圖2 6係將Ρ型通道電晶體 Q 1之閘道-輸出間進行短接，並於輸出一 G N D間介在 有電阻R 1來構成，另外，圖2 7係針對圖2 6 ，於閘道 輸出間介在有電阻R 2來構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在上述實施例之中係利用由爲活性狀態之電路元件（ 電晶體、電池、電容、或這些組合）產生之微弱的熱雜音 ，實現廉價之雜波源，另外，外部雜波及電源變動等影響 也少，得到安定之動作的同時，因無利用到放射線源，所 以對環境之安全性優越，而且也不會產生根據使用丟棄之 廢棄處分之問題。 圖2 8所示之放大電路2 0 8係由電容C 1與根據電 阻R 1之串聯輸入電路（Hight Pass Fihei·)與Ρ型通道 M〇S電晶體Q 2與N型通道M〇S電晶體Q 1之串聯電 路所構成，另外圖2 9所示之放大電路2 0 8係針對圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -38 - 1243539 A7 B7 五、發明説明（竽 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 8，於回歸電阻R 2並聯接續電容C 2來形成Low Pass Filter之構成，另雖無圖示，但於這些放大電路2 0 8之輸 入I N係接續前述之雜波產生源2 0 7之輸出，而輸出 〇U T係被接續在前述之混合一電路2 0 9。 在上述構成之放大電路2 0 8之中係因應既述之雜波 產生源2 0 7之各構成，被設定 及Low Pass Filter之特性，並實現適當特性之放大器。 接著，根據圖3 0〜圖3 6來說明不穩定性產生電路 2 〇 4之具體的電路構成，而這些係爲由既述之雜波產生 源2 0 7，放大電路2 0 8，及混合電路2 0 9之組合所 成，以下所表示之構成係爲表示其中的代表的例子之構成 ，隨之，本發明當然並不只限定於這些電路例。 圖3 0係在根據圖1 7之構成之不穩定性產生電路 204，由圖20所示之雜波產生源207與圖28所示 之放大電路2 0 8之組合所構成，另外圖3 1係爲針對圖 3 0，2段式串聯接續放大電路所構成之電路例。 另外圖3 2係爲針對圖3 1 ，於雜波產生源2 0 7與 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 放大電路2 0 8與混合電路2 0 9之各電源側接續由P型 通道M〇S電晶體Q14 ，Q24 ，Q34，Q46而成 之開關電路2 1 4，另於各接地側接續由N型通道Μ〇S 電晶體Q 1 1 ，Q 2 1 ，Q 3 1 ，Q 4 1而成之開關電路 ，並根據由外部之動作許可信號ENABLE，將這些開關電路 214 ，215進行〇N/ OFF動作，具體來說，根據 亂數只有在必要時供電至各電路之情況使不穩定性產生電 -39 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 1243539 A7 _B7_

五、發明説明（V 路2 0 4動作地構成。 如此由根據許可功能自在地限制電路之活性期間之情 況，將不會浪費不需要之電力消耗，因而可實現亂數產生 裝置之低電力化。 另外，圖3 3〜圖3 6係爲依據圖1 8之構成的不穩 定性產生電路2 0 4，因各個雜波產生源2 0 7與放大電 路2 0 8之組合形態係與既述之圖3 0〜圖3 2之情況相 同，所以在此省略說明。 以上已說明不穩定性產生電路2 0 4之實施例，但本 發明之中係除了附加此不穩定性產生電路2 0 4於前述觸 發電路2 0 1之雙方的輸入線路（C L K端子與D端子） 之圖1 5的亂數產生裝置2 1 0之構成外，作爲將此不穩 定性產生電路2 0 4只附加在觸發電路2 0 1之任何單側 之輸入線路（本實施形態之中係爲D端子側）之圖1 6的 構成也可以，由此將可得到與圖1 5之構成相同效果。 又，此情況，爲了配合輸入端子雙方的輸入時機，對 於另一方之輸入線路（在本實施形態爲C L K端子）係附 加爲了補正根據不穩定性產生電路2 0 4之延遲時間之積 分電路2 1 3 (相當於圖1 7，積分·電路2 1 2之時定數 )° 但，針對不穩定產生電路2 0 4，對於混合一電路 2 0 9之輸出係根據積分波形輸入產生振動，產生在1次 的亂數產生同期內輸入複數次輸入信號到觸發電路2 0 1 之輸入端子之不順情況。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -40 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、-sr-t» 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A7 p--- -B7 _ 五、發明説明（竽 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，在本實施形態之中係如圖3 7，圖3 8所示 # C L K信號之兩邊（前沿/後沿）設置進行動作（裝置 /歸零）之R - S觸發電路2 1 1至不穩定性產生電路 2 0 4之後段，由C L K信號將混合電路2 0 9之輸出 〇 U T閂鎖住，由此將可對觸發電路2 0 1輸入沒振動之 信號，而進行安定之亂數產生，又，在圖3 8之構成之中 ’關於積分電路2 1 3也在後段之緩衝輸出也產生振動， 所以附加R - S觸發電路。 在以上說明之實施形態之中係作爲亂數發生用之觸發 電路2 0 1 ，採用D型觸發電路，但本發明並不限定於此 ’如具有同樣功能之觸發電路即可，例如可使用r 一 S觸 發電路。 接著說明針對本發明之第2形態之第2實施形態。 如圖3 9所示，第2實施形態之亂數產生裝置2 1 0 係由輸出1 6 b i t之串聯亂數RND之D型觸發電路 218與，2系統之延遲電路202、203與、相位一 電壓變換電路2 1 7與、無圖示之相位控制電路2 0 5 ( 參照圖1 5、1 6 )所構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此，前述相位-電壓變換電路2 1 7係在變換延遲 電路2 0 2，2 0 3之延遲輸出信號的相位差爲電壓之電 路，如圖4 0之內部電路所示，由檢測輸入I N ( C L K )與輸入I N ( D )之相位差之閘道電路與、根據各閘道 電路輸出進行〇N/〇F F之P型通道M〇S電晶體Q 2 與N型通道Μ〇S電晶體Q 1之串聯電路與、接續在其輸 -41 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 _ 五、發明説明（苹 出側之R C積分電路所構成者。 上述構成之相位-電壓變換電路2 1 7係如圖4 1 ( (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) a )，當IN (D)之相位比IN (CLK)往前進行之 情況係將只有其相位差的部份開啓P型通道Μ〇S電晶體 Q2 (其間Ν型通道MOS電晶體Q1爲〇FF) ’然後 介由電阻R來將電容C進行充電，並使緩衝之輸入電壓V (t h )提升地來進行動作，另外’如圖4 1 ( b )當 I N ( D )之相位比I N ( C L K )慢之情況係只有其相 位差的部份，將N型通道Μ〇S電晶體Q 1作爲◦ N (其 中，Ρ型通道MOS電晶體Q2爲〇FF) ’然後介由電 阻R將電容C進行放電，並使緩衝之輸入電壓V ( t h ) 下降地進行動作。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 隨之，對於此相位-電壓變換電路2 1 7之輸出係產 生大略與接續在此之緩衝之臨界電壓相等之電壓V ( t h )，且由2個輸入IN (CLK)與IN (D)相位差產 生之此輸出電壓的變動則根據與緩衝之臨界電壓之關係被 數位信號化，而後輸入至觸發電路2 1 8之D端子，並於 輸出得到與C L K信號同期之1 b i t之亂數資料，並 且此亂數資料R N D則由前述相位控制電路2 0 5所監視 ，且觸發電路輸出之1或0的出現率則成爲一定値（例 5 0 % )地自動調整2個輸入信號之相位差（即，相位一 電壓變換電路2 1 7之輸出）。 另外，雖無圖示，但針對圖3 9，根據在R C積分電 路之後串聯接續電阻之情況，電阻產生之雜音則更有效果 -42- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 1243539 A7 _______B7_ 五、發明説明（和 地進行由v ( t h )變動之下段元件之臨界動作。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又’在圖3 9之中係於相位-電壓變換電路2 1 7與 觸發電路2 1 8之間介在有緩衝器，但也可不介在緩衝器 地直接接續在觸發電路2 1 8之D端子也可以，而此情況 ’相位一電壓變換電路2 1 7之輸出電壓（t h )則變成 大略自動調整爲D端子之臨界電壓。 另外根據代替前述緩衝器採用比較器，比較此輸出電 壓V ( t h )與基準電壓，來得到數位信號地構成也可以 〇 另外，如圖4 2所示，於相位-電壓變換電路2 1 7 之串聯電晶體電路附加P型通道Μ〇S電晶體Q 4與N型 通道Μ ◦ S電晶體Q 5 ，根據從外部之動作許可信號 ENBCE，必要時以外停止電路動作之情況，將可謀求低電 力化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖4 3係爲於相位-電壓變換電路2 1 7之輸出側， 接續不穩定性產生電路2 0 4之構成，又，此不穩定性產 生電路2 0 4係爲由雜波產生源2 0 7與放大電路2 0 8 與混合電路2 0 9所構成之既述之圖1 7、1 8之構成， 在此則省略其說明。 根據接續不穩定性產生電路2 0 4，並於臨界電壓V (t h )產生不穩定性之情況，觸發電路輸出之1或0出 現機率之不確定要求則積極地被增加，由此可容易地產生 具有一樣性，且不具有規則性及關連性、周期性之更安定 之自然亂數。 -43- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 __B7_ 五、發明説明（4)1 接著說明針對本發明第2形態之第3實施形態。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如ffl 4 4所示，第3實施形態之亂數產生裝置係由輸 出1 b丨t之串聯亂數r n D之R — S觸發電路2 1 6 與、與此R - S觸發電路2 1 6之S端子，接續在R端子 之延遲電路2 0 2、2 0 3與，無圖示之相位控制電路 2〇5 (參照圖1 5 ，1 6 )所構成。 在此圖4 5係表示在N型通道Μ〇S電晶體與P型通 道Μ〇S電晶體構成之前述r — S觸發電路之內部電路， 且根據電晶體Q 1〜Q 4構成S側之N A N D閘道電路， 另杳據電晶體Q 5〜Q 8，構成R側之N A N D閘道電路 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 例如在如R - S觸發電路之邊緣觸發電路型之觸發電 路係將S側輸入信號與R側輸入信號之啓動之相位爲接近 0時，產生亞穩定現象之情況係爲眾知，而當產生此現象 時，在確定觸發電路輸出爲止需要時間，且經一定時間後 之輸出狀態係成0或1、或者維持臨界電壓、或成爲振盪 狀態之任何狀態，本實施形態係爲積極利用此亞穩定現象 來產生亂數之構成。 即，本實施形態之中係如圖4 6所示，針對圖4 5之 電路構成，於S側之N A N P閘道電路之電源U c c側串 聯接續P型通道Μ〇S電晶體Q 1 0、或於G N D側接續 接續Ν型通道Μ〇S電晶體Q 9之同時，於這些電晶體 Q 9，Q 1 0之閘道與雜波產生源2 0 7接續放大電路 2 〇 8，再由放大雜波信號變化s側之N A N D閘道電路 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -44 - 1243539 A7 ____ B7____ 五、發明説明（哗 之臨界電壓地構成，又，於端子S係接續著延遲電路 2 0 2之輸出，另於端子R係接續延遲電路2 0 3 ’另外 ，圖4 7係於S側、R側雙方的N A N D閘道電路附加上 述電路，並各自輸入各別的放大雜波信號地構成。 針對上述構成，根據變化N A N D閘道電路之臨界電 壓之情況，可從亞穩定狀態即時地將觸發電路輸出成爲1 或0之安定之狀態，並且亂數資料R N D則由前述相位控 制電路2 0 5所監視，且觸發電路輸出之1或〇的出現率 成爲一定値（例如5 0 % )地自動調整2個輸入信號之相 位差。 在以上說明之第3實施形態之中係作爲亂數產生用之 觸發電路（使亞穩定現象產生之觸發電路）來採用R = S 觸發電路，但本發明並不只限定於此之構成，除此之外利 用其他之觸發電路來實現相等機能之構成當然也可以。 另外，雖然無圖示，根據p個並串配置既述之第1〜 3實施形態之串聯型亂數產生裝置2 1 0之情況’將可構 成完全沒有存在各個亂數產生裝置210之間相互關係之 P b 1 t構成之並聯型亂數產生裝置。 更加地如採用上述之串聯型亂數產生裝置及並聯型亂 數產生裝置來構成機率產生裝置，將可產生不具有規則性 、關連性、周期性之理想的機率。 如以上，本發明之各電路係因使用M〇s電晶體構成 數位構成，所以可容易因應L S I化、生產性優越、另對 於科學技術計算、遊戲機、暗號處理等之高科技產業之用 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -45 - 1243539 A7 B7__ 五、發明説明（和 途，可高速處理大量亂數及機率資料，且提供廉價之構成 〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如以上說明，如根據本發明，因於產生亂數之觸發電 路之輸入線路附加著不穩定性產生電路，所以根據輸入信 號之不穩定性，又因觸發電路之不確定動作範圍擴大，所 以容易進行亂數之產生，其結果將可實現具有一樣性，且 不具有規則性及關連性及周期性之更安定之自然亂數之產 生裝置。 另外，作爲其他所構成，因變換相位調整爲電位，並 根據利用電路元件之臨界電壓來將其電壓變動數位化之情 況產生亂數，所以可實現具有一樣性，且不具有規則性及 關連性及周期性之更安定之自然亂數的產生裝置。 更加地，作爲其他所構成，因根據利用觸發電路之亞 穩定現象之情況，產生亂數，所以可實現具有一樣性，且 不具有規則性及關連性及周期性之更安定之自然亂數所產 生裝置。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 另外根據使用有關構成之亂數產生裝置，將可實現理 想之機率產生裝置，且對於具有科學技術計算、遊戲機、 或暗號化處理等保全之高科技產業極爲有效。 〔發明之第3實施形態〕 以下，依據圖面說明針對在本發明第3實施形態之亂 數產生裝置之實施形態。 如圖4 8所示，有關第1實施形態之亂數產生裝置 -46 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 ___B7___ 五、發明説明（中 3 1 0係將觸發電路3 0 1與、相位調整部3 0 2與、反 饋電路3 0 3作爲基本構成要素。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在此，作爲前述觸發電路3 0 1係可使用根據輸入於 2個輸入部之輸入信號（C L〇C K )的相位差來具有輸 出之狀態（0或1 )確定機能之觸發電路，另在本實施形 態之中係對於信號輸入用，具備閂鎖端子C L K與資料端 子D，使用表示在前述實施形態圖1 3之D型觸發電路。 另外，前述相位調整部3 0 2係由串聯接續，並產生 階段性增加延遲量之複數延遲輸出之2個延遲電路3 1 7 、318 (第1延遲—317，第2延遲—318)與、 因應選擇輸入來選擇此延遲輸出之任何一的選擇電路 3 1 9 (選擇器3 1 9 )與、控制此選擇輸入之可逆計數 器（第3計數器）所構成，另前述第1延遲3 1 7第2延 遲3 1 8之接續點（爲延遲中間點）則介由雜波/相位變 換器3 2 0來接續於觸發電路3 0 1之閂鎖端子C L K之 同時，選擇器3 1 9之輸出則介由第2雜波/相位變換器 3 2 1來接續於資料端子D，然後可任意調整輸入於觸發 電路3 0 1之2個信號之啓動時間之相位差地構成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，前述2個雜波/相位變換器320，32 1係 爲了於前述觸發電路輸入使不穩定性產生，合成從利用在 爲活狀態之電路元件（例如，電晶體、電阻、電容等）產 生之微弱熱雜音的雜波產生源3 2 2、3 2 3之雜波爲延 遲輸出之電路，由此，觸發電路3 0 1之不確定動作範圍 擴大，且可容易產生具有一樣性，且不具有規則性及關連 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇><297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（和 性及周期性之更完全之自然亂數。 又，此雜波/相位變換器係也未必爲附加於觸發電路 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 3 0 1之D端子與CLK端子之雙方之構成，也可如圖 4 9所示之亂數產生裝置3 1 0，附加在如觸發電路 3 0 1之任何一方的輸入線路（圖4 9中具有D端子）也 可以，並也可得到相同的效果。 另外，前述反饋電路部3 0 3係由第1計數器3 1 1 、第2計數器3 1 2、記錄器3 14、比較器3 1 5、定 數設定器3 1 6所構成。 第1計數器3 1 1係計測從輸入信號C L〇C K預先 決定之重覆周期〔CLOCK數（2xm)〕，而第2計 數器3 1 2係計測於每個此重覆周期，前述觸發電路輸出 之1(或0)之出現數，另外，記錄器314係於每個重 覆周期存入第2計數器3 1 2之計數値來保存，又，每次 裝置計數値於記錄器3 1 4，第2記錄器3 1 2係歸0， 而定數設定器3 1 6係輸出爲3設定觸發電路輸出之1 ( 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 或0 )之出現率之比較資料，另在本實施形態之中係欲輸 出前述重覆周期〔CLOCK數（2xm)〕之1/2之 値（m )地預先被設定著，另外，比較器3 1 5係比較記 錄器3 1 4之維持資料（η)與從定數設定器3 1 6之比 較資料（m )，並產生因應比較結果（η > m )或（η = m )或（η < m )之比較輸出，另第3計數器3 1 3係在 由從前述比較器3 1 5之比較輸出所設定之動作模式進行 動作，並將其計數資料作爲選擇器3 1 9之選擇信號來進 -48- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（今6 行輸出，並且如既述所述，選擇器3 1 9係輸出由選擇信 號所選擇之C L〇C K信號之規定的延遲信號。 即，如根據上述構成，因應記錄器3 1 4之輸出資料 (η )與、從此定數設定器3 1 6之輸出資料（m )之比 較輸出，第3選擇器3 1 3則於每個重覆周期進行順數/ 倒數動作（例如η > m時係順數（+ 1 ) ，η < m時係倒 數（一 1 ))，而比較器1 5之比較輸出則欲結束於η = m ( n = m時係停止計數動作（± 0 ) ，C L〇C K信號 之相位差係維持一定）地自動補正輸入在觸發電路3 0 1 之資料端子D之C L〇C K信號之啓動（上昇）時間，具 體來說係如圖1 4 ( C )欲將C L K信號之啓動（上昇） 與D信號之啓動（上昇）的相位爲△ t接近〇地控制，由 此，於觸發電路3 0 1之輸出得到0與1之出現率時常維 持5. 0 %之一樣性之1 b i t之串聯亂數資料〇U T。 以上爲亂數產生裝置3 1 0之基本動作，但本實施形 態之中係於前述第1計數器3 1 1接續初期控制電路 3 2 4，且從電源投入時，只有一定閂鎖數，將第一計數 器3 1 1之通常動作時之計數設定値（2 X m )強制地作 爲m = 1，由此將可於電源投入時有效地將機率完成在 1 / 2，而謀求相位調整期間的縮短化。 接著依據圖5 0來說明第2實施形態。

本實施形態之亂數產生裝置3 1 0之基本構成係與W 4 8相同，係由觸發電路3 0 1與、相位調整部3 0 2與 、反饋電路部3 0 3所構成，但與圖4 8之相位調整部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -49 - " ^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A7 __ B7 五、發明説明（f 3 〇 2之構成有所不同。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 即，本構成係爲作爲微調整手段來採用由第3計數器 一 313 ，第1選擇器319，第1延遲317，第2延 遲- 3 1 8而成之相位調整電路，且於各個延遲輸出附加 利用第3延遲—33 1 ，第2選擇器322而成之粗略調 整手段與，利用第4延遲一 333 ，第3選擇器334而 成之粗略調整手段，並在第4計數器- 3 3 0之輸出指定 第2選擇器3 3 2及第3選擇器一 3 3 4之選擇動作之構 成。順便帶說，微調整用之第1延遲-3 1 7與第2延遲 - 3 1 8之1步驟之延遲時間係比較於粗略調整用之第3 延遲- 3 3 1與第4延遲- 3 3 3的延遲時間設定在約 1 / 2 0以下，另外此第4計數器3 3 0係以在比較器 3 1 5之比較出力下的控制之構成，其計數器動作係與第 3計數器3 1 3之情況相同。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下參照圖5 1及表1來說明根據圖5 0所示之亂數 產生裝置3 1 0的相位之粗略調整動作及微調整動作，又 ’圖5 1係表示相位調整時之粗略調整與微調整之動作範 圍’而表1係當時之第3計數器- 3 1 3與第4計數器 3 3 0之動作表格圖表，在此微調整範圍係作爲〔〇〜r X ( g — 1 )〕，粗略調整範圍係作爲〔—s X ( h )〜s x(h— 1)〕。 針對初期狀態，粗調整用之第4計數器- 3 3 0之計 數値（SN)與微調整用之第3計數器一 3 1 3之計數値 (R N )係共同作爲〇，另由初期控制電路3 2 4，於電 -50 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A7 __ B7 --一 —— -- - 五、發明説明（尹8 源投入時，因將第i計數器一 3 1 1之（m )，只在一定 問鎖數（釺對圖51之相位調整幅度丨（1〜，即2\(2父 g + h )閂鎖數），強制地控制在m = 1 ，所以此一定期 間’第3計數器—3 1 3係依據比較器3 1 5之比較輸出 來在每2閂鎖作爲計數動作（+ 1或± 〇、或者一 1 )， 另外’其間，第4計數器一 3 3 0係依據比較器3 1 5之 比較輸出與前述第3計數器- 3 1 3之狀態來作爲部數動 作（+1或±〇、或者一1)。 首先，調整爲（1 )最後的之相位點則有在圖5 1中 的a 1之情況係，在電源投入時，第3計數器一 3 1 3係 根據比較器3 1 5之比較輸出（η < m )，於每2閂鎖數 ’從0至（g - 1 )進行順數。 當第3計數器3 1 3順數爲R N = ( g - 1 )時，在 接下來的2閂鎖，第4計數器—3 3 0則於每2閂鎖，將 比較器3 1 5之比較輸出（n<m)與前述第3計數器— 3 1 3之R N = ( g - 1 )之狀態作爲條件，從〇至（乜 一 1)作爲順數，成爲SN=(h — 2)，在此SN=( h - 2 )之狀態係爲在圖5 1中因應相位設定點a 1之粗 略調整步驟位置，而因應此之微調範圍係成爲圖5 1中之 (A)之範圍〔0〜rx (g-1)〕，而有關之計數器 動作中，第3計數器一 3 1 3之R N =( g — 1 )之狀態 係以初期控制電路3 2 4之控制之基礎下來強制的被保存 器。 接著在第3計數器—313爲RN=(g — ，第 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x 297公釐） -51 - 1243539 A7 B7 五、發明説明（今9 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4計數器—3 3 0爲S N =( h — 2 )之狀態下，根據比 較器之比較輸出（η > m )，第3計數器一 3 1 3則於每 個2閂鎖，進行倒數來逐次接近相位設定點a 1 ，而觸發 電路輸出之“ 1 ”的出現率則完全成1 / 2地自動地調整 相位，而在最後停留在前述相位設定點a 1之相位前後。 另外（a )最後所調整之相位爲a 2 3情況係針對初 期狀態，S N = ( 〇 ) ，R N = ( 〇 )，而第3計數器 一 3 1 3爲R N =( 〇 )時，根據比較器3 1 5之比較輸 出（η > m )，在接下來之閂鎖，第4計數器一 3 3 0則 於每2閂鎖從（0 )至（2 )進行倒數，並成爲S Ν =( 一 2 )，在此S Ν =( - 2 )之狀態係爲在圖5 1中因應 相位設定點a 2之粗略調整步驟位置（—s X 2 )，而微 調整範圍係成爲圖5 1中之（B )的範圍〔〇〜r X ( g -1)]，另有關之計數器一動作中，第3計數器313 之R N =( 〇 )的狀態係在初期控制電路3 2 4之控制基 礎下強制地被維持著。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著從第3計數器313爲RN=(〇)，第4計數 益3 3 0爲SN= (― 2)之狀態，根據比較器3 1 5之 比較輸出（η < m )，第3計數器3 1 3則在每2閂鎖進 行順數來逐次接近相位設定點a 2，最終觸發電路輸出之 1 的出現率則完成在1 / 2地自動地被調整，成爲停 留在前述相位設定點a 2之相位前後。 接著在根據（3 )初期控制動作，相位設定點被調整 在a 1或a 2之後的通常動作之中係如表1所示，第3計 -52- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X29<7公釐） 1243539 A7 ______B7___ 五、發明説明（卬 數器3 1 3係RN= (〇)或rn = (g — 1 )以外時， 於根據在第1計數器一 3 1 1設定之m (例如m二2 5 0 )之一定期間（每2 X m之閂鎖）進行依據比較器3 1 5 之比較輸出之計數動作（+ 1 ，土 〇，一 1 )。 另外’ R N二（〇 )時，第3計數器3 1 3係依據比 較器之比較輸出來進行〔+ 1 ，± 〇 ，R N = ( g — 1 ) 〕之計數動作’另第4計數器3 3 0係第3計數器一 3 1 3則在移轉爲R N = ( g - 1 )時被作爲一 1。 另外’ RN= (g— 1)時，第3計數器—313係 依據比較器3 1 5之比較輸出來進行〔+ 1 ，± 〇 ，RN =(g—1)〕之計數動作，另第4計數器一330係第 3計數器3 1 3則在移轉爲R N =( 0 )時，被作爲+ 1 〇 如以上，首先將相位大略調整到規定之相位（粗略調 整）之後’進行最終調整之相位設定點之微調整，由此， 可有效的進行高精確度之相位調整，得到高速化之根據反 饋控制之相位調整，另外由設置粗略調整手段之情況下， 將可由較少延遲步驟構成得到幅度廣之相位調整，進而可 縮減構成相位調整部3 0 2之電路元件。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -53- 1243539 A7 B7 五、發明説明（印 r表1〕 |----- 第3計數器 比較器 —--- 初期動作時（m=1) 通常動作時（m係任 意） 第3計數 器- _ 第4計數 器- 第3計數 器- 第4計數 器- RN = (〇) η > m 土 0 -1 RN = (g-l) -1 n二 m 土 0 土 0 ±0 ±0 n<m + 1 土 0 + 1 ±0 〇(RN<(g-l) n>m -1 土 0 -1 ±0 n = m ±0 土 0 ±0 ±0 n<m + 1 ±0 + 1 ±0 RN = (g-1) n>m -1 土 0 -1 ±0 n = m ±0 土 0 土 0 ±0 n<m ±0 + 1 RN = (0) + 1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接著，依據圖5 2〜圖5 4來說明第3實施形態。 在此圖5 3係爲根據具有一樣性之亂數產生裝置將亂 數爲1 0 0 0次輸出時之1或0的出現次數作爲圖表來表 示正規分佈，另圖5 4係將此正規分佈作爲中心基準以等 間隔進行8分割，並將中心作爲± 0，對於總計1 〇個各 分割位置作從圖5 4中，左端± 5〜-5之重置之構成。 圖5 2所示之亂數產生裝置3 1 0係爲將針對在圖 4 8之亂數產生裝置3 1 0之比較器3 1 5之比較形態改 變爲多之同時，於此輸出接續控制電路3 4 0來構成，本 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -54 - 1243539 A7 B7 五、發明説明（罗 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 實施形態之中係爲將與記錄器- 3 1 4之內容（η )作比 較之比較器3 1 5之比較資料，作爲圖5 4所示之正規份 佈之多分割位置資料（m + 4 X k )〜（m — 4 X k )，並 將前述出現次數的計數因應在那個正規分佈之分割位置馬 上進行輸出地構成著。 另外，前述控制電路3 4 0係由比較器3 1 5之比較 ((n>m+4x k)〜（n) m— 4xk))判斷因應分 割位置資料之重疊（- 5〜+ 5 )，並將因應適此之計數 數値設定於第3計數器一 3 1 3。另第3計數器一 3 1 3 係進行因應重疊之計數動作，再控制根據選擇器- 3 1 9 之延遲輸入之切換幅度（切換步驟數），例如：重量如爲 (- 4 )，第3計數器313係在一次的動作就進行重覆 4次倒數，而重疊如爲（+ 3 )，在1次的動作下就進行 重覆3次順數，另重疊如爲（〇 )計數動作則停止。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如此，在本構成之中係在“ 0 ”或“ 1 ”之出現次數 少之正規分佈域（例如··針對圖5 4出現次數在4 5 0或 5 5 0附近），係根據重疊增大延遲輸出之切換幅度來進 行相位之粗略調整，並伴隨著接近正規分佈之中心（針對 圖5 4之出現次數爲5 0 0附近）縮小延遲輸出之切換幅 度來將相位進行微調整，由此將可有效率進行相位調整。 在以上說明之第1〜第3實施形態之中係作爲亂數產 生用之觸發電路，則是將用D型觸發電路，但本發明並不 限定於這樣的構成，如爲具有與此同相之功能也可使用， 例如可使用R - S觸發電路等。 -55- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（字 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外，根據並聯配置P個本發明之串聯型亂數產生裝 置3 1 0之情況，可構成p b i t構成之並聯型亂數產生 裝置。 更加地，如採用上述之串聯型亂數產生裝置及並聯型 亂數產生裝置，將可實現不具有規則性、關連性、周期性 之高速、高性能之機率產生裝置。 如以上說明，如根據本發明，針對根據反饋之相位調 整因於相位調整部設置有粗略調整手段與微調整手段，所 以將可有效率地進行相位調整，進而謀求亂數產生的高數 化，另外由於設有粗略調整手段之情況，將可在較少延遲 步驟構成下得到廣範之相位調整幅度，這部份也可縮減電 路部件。 另外如根據本發明，因將亂數之〇或1之出現率之正 規分佈與實際出現次數作對比，並該出現次數因應對應之 正規分佈位置可變化相位調整幅度，所以將可以上述同樣 效率地進行相位調整，而謀求亂數產生之高速化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 <本發明之第4實施形態> 圖5 5〜圖6 7係爲表示本發明第4實施形態之構成 ’以下參照圖面說明本發明之第4實施形態。 圖5 5係表示有關本發明之1 b i t亂數產生裝置 之第1實施形態的電路圖。 此1 b i t亂數產生裝置401係如圖55所示， 係爲由亂數產生裝置402、第1計數器一 403、第2 -56- 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 __ B7 五、發明説明（鲈 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 計數器一 40 4、記錄器一 405及輸出電路406所構 成之檢證資料輸出型，而當輸出同期信號於亂數產生器4 0 2時，從亂數產生器4 0 2作爲亂數資料來輸出「1」 或「0」，此時，亂數產生器4 0 2之輸入信號也被輸入 到第i計數器4 〇 3，並第i計數器4 〇 3係計算一定次 數，然後輸入到第2計數器一 404及記錄器一 405， 另一方面，第2計數器4 0 4係計算從亂數產生器4 0 2 所輸出之亂數資料之出現次數來產生次數資料，並且，記 錄器4 0 5係於每個由第1計數器4 0 3的計數之同期保 存第2計數器一 4 0 4之次數資料，並輸出電路4 0 6係 作爲檢證資料來以串聯成並聯地輸出保存在記錄器-4 0 5之次數資料。 隨之，在此1 b i t亂數產生裝置40 1係使用者 不必煩雜地進行統計處理也可本身來檢視亂數資料之出現 一樣性。 圖5 6係爲表示有關本發明之1 b i t亂數產生裝 置之第2實施形態之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此1 b 1 t亂數產生裝置424係爲如圖56所示 ，由亂數產生器402、第1計數器一 403、第2計數 器一 404、記錄器—405及比較器407所構成之檢 證信號輸出型，並於亂數產生器4 0 2輸入同期信號時， 從亂數產生器4 0 2，作爲亂數資料來輸出「1」或「0 」，此時，亂數產生器4 0 2之輸入信號也被輸入到第1 計數器4 0 3 ，並第1計數器一 4 0 3係計算一定次數， -57- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（学 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另一方面，第2計數器- 4 0 4係計算由亂數產生器 4 0 2的輸出之亂數資料的出現次數來產生次數資料，並 且，記錄器4 0 5係於每個由第1計數器4 0 3所計數之 周期保存第2計數器- 4 0 4之次數資料，另外，比較器 4 0 7係比較保存在記錄器4 0 5之資料與預先被設定之 上限比較資料及下限比較資料，並對於記錄器4 0 5內之 資料於上限比較資料與下限比較資料之間的情況係輸出亂 數資料的出現一樣性高的檢證信號，而除此之外的情況係 輸出亂數資料之出現一樣性低之檢證信號。 隨之，在此1 b i t亂數產生裝置424之中係使 用者將不必煩雜地進行統計處理也可自行檢證亂數資料的 出現一樣性。 圖5 7係爲表示有關本發明之1 b i t亂數產生裝 置之第3實施形態之電路圖。 此1 b i t亂數產生裝置40 1係亂數產生器 4 0 2之輸出如爲一樣，因“ 0 ”或“ 1 ”的出現機率爲 1 / 2，所以各方數字連續進行k次，出現的機率爲（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 / 2 ) k，例如，連續進行3 0次，相同數字出現的機率 爲1/1073741824 (即，幾乎爲0)，所以假 設連續進行3 0次，如出現相同數字，此亂數產生器2係 依據判斷並非正常狀態的想法而構成。 即，此1 b i t亂數產生裝置4 0 1係如圖5 7所 示，係爲由亂數產生器4 0 2，D型觸發電路等之資料維 持器4 0 8，排他性邏輯或元件（EXCLUSIVE-OR元件）等 -58- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 ______B7_ 五、發明説明（竽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 比較器4 0 9、計數器一 4 1 0及輸出電路4 0 6所構成 之檢證資料輸出型，當同期信號輸入到亂數產生器4 〇 2 時，從亂數產生器4 0 2 ，作爲亂數資料來輸出「1」或 「0」，此時’亂數產生器4 0 2之輸入信號及輸出信號 也被輸入到資料維持器4 0 8，並且資料維持器4 0 8係 保存從亂數產生器4 0 2所輸出之前次的亂數資料，然後 輸出到比較器4 0 9，另外，於比較器4 0 9也輸入亂數 產生器4 0 2之輸出信號，並比較器係比較從亂數產生器 4 0 2所輸出之這次的亂數資料與保存在資料維持器 4 0 8之前次的亂數資料，又於當兩者爲相同時係將順數 信號輸出到計數器4 1 0之同時，對於兩者爲不同時係將 計數完成信號輸入到計數器4 1 0，並且於計數器4 1 0 係也輸入亂數產生器4 0 2之輸入信號，而計數器4 1 0 係將其資料輸出於輸出電路4 〇 6，並且輸出電路4 0 6 係作爲同一信號長之檢證資料來串聯或並聯地逐次輸出其 資料。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 隨之，在此1 bi t亂數產生裝置401之中係根 據所輸出之同一信號長之檢證資料將容易地進行爲了檢視 亂數之一樣性之統計處理。圖5 8係爲表示有關本發明之 1 b i t亂數產生裝置之第4實施形態之電路圖。 此1 b i t亂數產生裝置401係如圖58所示， 係爲由亂數產生器4 0 2，D型觸發電路等之資料維持器 4 0 8，排他性邏輯或元件等之第1比較器4 1 1 、計數 器4 1 0、記錄器4 1 2、排他性邏輯或元件等之第2比 -59- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（歹7 較器4 1 3、控制電路4 1 4及輸出電路4 1 5所構成之 檢證資料輸出型，當輸入周期信號到亂數產生器4 〇 2時 ’從亂數產生器4 0 2，作爲亂數資料來輸出「1」或「 〇」’此時，亂數產生器4 0 2之輸入信號及輸出信號也 被輸入到資料維持器4 0 8，並資料維持器4 0 8係保存 從亂數產生器4 0 2所輸出之前次的亂數資料來輸出於第 1比較器4 1 1 ，另外對於第1比較器4 1 1係也輸入亂 數產生器4 0 2之輸出信號，而第1比較器4 1 1係比較 從亂數產生器4 0 2所輸出之這次的亂數資料與保存在資 料維持器4 0 8之前次的亂數資料，當兩者爲相同時係將 順數信號輸出至計數器4 1 0之同時，當兩者爲不同時係 將計數終了信號輸出至計數器4 1 0，並且對於計數器 4 1 0係也輸入亂數產生器4 0 2之輸入信號，計數器 4 1 0係將其資料再輸出到第2比較器4 1 3 ，而第2比 較器4 1 3係比較記錄器4 1 2之資料與計數器4 1 0之 輸出資料，當後者比前者大時係將資料覆蓋信號輸出到控 制電路4 1 4之同時，對於除此之外係將資料維持信號輸 出到控制電路4 1 4，而控制電路4 1 4係在接受到資料 覆蓋信號時係將計數器4 1 0之輸出資料寫入到記錄器 4 1 2之同時，當接受到資料維持信號時係欲保存記錄器 4 1 2之資料地控制，並輸出電路4 1 5係作爲最長之同 一信號長之檢證資料來並聯或串聯地逐次輸出保存在記錄 器4 1 2之資料。 隨之，在此1 b i t亂數產生裝置4 0 1之中係根 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） -60- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A7 B7 五、發明説明（今8 據所輸出之最長的同一信號長之檢證資料，將容易地進行 爲了檢證亂數之一樣性的統計處理。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖5 9係爲表示有關本發明之1 b i t亂數裝 置之第5實施形態之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此1 b i t亂數產生裝置524係如圖59所示， 係爲由亂數產生器4 0 2、D型觸發電路等之資料維持器 4 0 8、排他性邏輯或元件等之第1比較器4 1 1、計數 器4 1 0、記錄器4 1 2、排他性邏輯或元件等之第2比 較器4 1 3、控制電路4 1 3及排他性邏輯或元件等之第 3比較器4 1 6所構成之檢證信號輸出型，當輸入同期信 5虎到亂數產生器4 0 2時’從亂數產生器4 0 2，作爲亂 數資料來輸出「1」或「0」，此時，亂數產生器402 輸入信號及輸出信號也被輸入到資料維持器4 〇 8，而資 料維持器4 0 8係保存從亂數產生器4 0 2所輸出之前次 的亂數資料來輸出到第1比較器，另外對於第1比較器 4 1 1係也輸入亂數產生器4 0 2之輸出信號，且第1比 較器4 1 1係也輸入亂數產生器4 0 2之輸出信號，且第 1比較器4 1 1係比較從亂數產生器4 0 2所輸出之這次 的亂數資料與保存在資料維持器4 0 8之前次的亂數資料 ’當兩者相同時係將順數信號輸出至計數器4 1 〇之同時 ’當兩者爲不同時係將計數終了信號輸出至計數器4 1 〇 ’並且對於計數器4 1 0係也輸入亂數產生器4 〇 2之輸 入信號，且計數器4 1 0係將其資料輸出到第2比較器 4 1 3 ，另第2比較器4 1 3係比較記錄器4 1 2之資料 -61 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 _ B7 五、發明説明（和 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與計數器4 1 0之輸出資料，當後者比前者大時，係將資 料覆蓋信號輸出到控制電路4 1 4之同時，除此之外時， 係將資料維持信號輸出到控制電路4 1 4，另外控制電路 4 1 4係接受到資料覆蓋信號時，係將計數器4 1 0之輸 出資料寫入到記錄器4 1 2之同時，當接受到資料維持信 號時，係保存記錄器4 1 2之資料地控制，且第3比較器 4 1 6係比較保存在記錄器4 1 2之資料與預先被設定之 比較資料來逐次輸出最長之同一信號長之檢證信號。 隨之，在此1 b i t亂數產生裝置424之中係使 用者將可不必煩雜地進行統計處理也可由本身檢視亂數資 料之出現一樣性。 圖6 0係爲表示有關本發明之1 b i t亂數產生裝 置之第6實施形態之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此1 b i t亂數產生裝置4 0 1係如圖6 0所示， 係爲由亂數產生器4 0 2、D型觸發電路等之資料維持器 4 0 8、排他排邏輯或元件等之比較器4 0 9、第1計數 器41 7、第2計數器418、解碼器419、複數個（ η個）之第3計數器420、複數個（η個）之記錄器 4 1 2及控制電路4 2 2所構成之檢證資料輸出型，當輸 入同期信號到亂數產生器4 0 2時，從亂數產生器4 0 2 ’作爲亂數資料來輸出「1」或「0」，此時，第1計數 器4 1 7則計算在計算一定次數之各同一信號長（丨〜1Ί )之出現率，並第1計數器4 1 7則在每個計算之一定次 數寫入到記錄器4 2 1 ，再逐次輸出各同一信號長之分佈 -62- 本紙張尺度適用中周國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 1243539 Α7 Β7 五、發明説明（Φ 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 即，亂數產生器4 0 2之輸入信號及輸出信號也被輸 入到資料維持器4 0 8，並資料維持器4 0 8係保存從亂 數產生器4 0 2所輸出之前次的亂數資料然後輸入到比較 器4 0 9，另外對於比較器4 0 9係也輸入亂數產生器 4 0 2之輸出信號，並比較器4 0 9係比較從亂數產生器 4 0 2所輸出之這次亂數資料與保存在資料維持器4 0 8 之前次的亂數資料，當兩者爲相同時係將順數信號輸出到 控制電路4 2 2之同時，當兩者爲不同時係將計數終了信 號輸出到控制電路4 2 2，另一方面，亂數產生器4 0 2 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之輸入信號係也被輸入到第1計數器- 4 1 7及控制電路 422，並第1計數器一 417係計算一定次數，然後輸 出到控制電路4 2 2，並且更加地，亂數產生器4 0 2之 輸入信號係也被輸入到第2計數器4 1 8，且第2計數器 -4 1 8係當從比較器4 0 9接收到順數信號時係進行順 數，然後輸入到解碼器一 4 1 9之同時，對於從比較器 4 ◦ 9接收到計數終了信號時，係進行計數終了，然後輸 入到解碼器一 4 1 9，而接收此，解碼器4 1 9係將第2 計數器4 1 8之輸出資料進行解碼，然後於每個信號長， 輸入到第3各計數器4 2 0，並各計數器4 2 0係計算此 車目if出Μ料來輸出到各記錄器- 4 2 1 ’並且，各記錄器-4 2 1係在根據控制電路4 2 2之控制下，依據每個由比 較器4 0 9之輸出資料與第1計數器一 4 1 7所計數之一 定數的信號來將同一信號長之檢證資料以串聯或並聯地逐 -63- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐） 1243539 A7 _B7 五、發明説明（％ 次輸出。 隨之，在此1 bi t亂數產生裝置4()1之中係根 (請先閱讀背面之注意事項真填寫本買) 據所輸出之各計數（檢證資料），將可容易進行爲了檢視 亂數資料之一樣性之統計處理。 圖6 1係爲表示有關本發明之1 b i t亂數產生裝 置之第7實施形態之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此1 b i t亂數產生裝置：l係如圖6 1所示，係爲 由亂數產生器4 0 2、D型觸發電路等之資料維持器 4 0 8、排他排邏輯或兀件等之比較器4 〇 9、第1計數 器4 1 7、第2 §十數器4 1 8、解碼器4 1 9、複數個（ η個）之第3計數器一 4 2 0、複數個（n個）之記錄器 4 1 2、控制電路4 2 2及選擇電路4 2 3所構成之檢證 資料輸出型，當輸入同期信號於亂數產生器4 〇 2時，從 亂數產生器402，作爲亂數資料來輸出「1」或「〇」 ，此時，第1計數器4 1 7則計算在進行計數之一定次數 之各同一信號長（1〜η )之出現率，並第1計數器 4 1 7則於每個進行計數之一定次數，寫入到記錄器，再 將各同 信號長之分佈在可由外部之選擇資料來選擇之 選擇電路進行逐次輸出。 即’亂數產生器4 0 2之輸入信號及輸出信號也被輸 入到資料維持器4 0 8，並資料維持器4 0 8係保存由亂 數產生器4 0 2所輸出之前次的亂數資料，然後輸出到比 較器4 0 9 ，另外對於比較器係也輸入亂數產生器4 〇 2 之輸出信號，且比較器4 0 9係比較從亂數產生器4 0 2 -64- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 _______B7 五、發明説明（孪 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁〕 所輸出之這次的亂數資料與保存在資料維持器4 〇 8之前 次的亂數資料’當兩者爲相同時係將順數信號輸出到控制 電路4 2 2之同時，當兩者爲不同時係將計數終了信號輸 出到控制電路422 ，另一方面，亂數產生器402之輸 入信號係也被輸入到第1計數器一 4 1 7及控制電路 422，並第1計數器一 417係計算一定次數，然後輸 出到控制電路4 2 2，更加地，亂數產生器4 0 2之輸入 信號係也被輸入到第2計數器- 4 1 8，且第2計數器-4 1 8係當從比較器4 0 9接受到順數信號時係進行順數 ，然後輸出到解碼器- 4 1 9之同時，當從比較器接受計 數終了信號時，係進行計數終了，然後輸出到解碼器 4 1 9，而接受此，解碼器一 4 1 9係將第2計數器一 4 1 8之輸出資料進行解碼，於每個各信號長輸出到第3 之各計數器4 2 0，且各計數器4 2 0係將此輸出信號進 行計數，然後輸出到各記錄器4 2 1 ，並且，各記錄器- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 2 1係在根據控制電路4 2 2之控制下，依據每個由比 較器4 0 9之輸出資料與第1計數器一 4 1 7所計數之一 定次數的信號來將同一信號長之檢證資料串聯或並聯地逐 次輸出到選擇電路4 2 3 ，更加地，當從外部輸入選擇資 料到選擇電路4 2 3時，選擇電路4 2 3係依據其選擇資 料來適當地選擇記錄器4 2 1之輸出資料來進行輸出。 隨之，在此1 b i t亂數產生裝置40 1之中係根 據所輸出之同一信號長之分佈資料，將可容易地進行爲了 檢視亂數之一樣性之統計處理。 -65- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（竽 圖6 2係爲表示有關本發明之多數b i t亂數產生裝 置之第1實施形態之電路圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此多數b i t亂數產生裝置4 2 5係如圖6 2所示， 將上述之檢證資料輸出型之1 b i t亂數產生裝置 4 0 1 ，以複數個（η個）並聯地接續，並於此附設選擇 電路4 2 6之構成，而當從外部輸入選擇資料到選擇電路 426時，選擇電路426係將由1 b i t亂數產生裝 置4 0 1所輸出之檢證資料，依據其選擇資料來對每個 b i t進行選擇，然後輸出。 隨之，在此多數b i t亂數產生裝置4 2 5之中係根 據所輸出之一樣性檢證資料，將可容易地進行爲了檢視亂 數之一樣性之統計處理。 圖6 3係爲表示有關本發明之多數b i t亂數產生裝 置之第2實施形態之電路圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此多數b i t亂數產生裝置4 2 5係如圖6 3所示， 複數個（η個）並聯地接續上述之檢證信號輸出型之1 b i t亂數產生裝置424並於此附設選擇電路427， 當從外部輸入選擇資料到選擇電路4 2 7時，選擇電路 4 2 7係依據其選擇資料於每個b i t選擇從1 bit 亂數產生裝置4 2 4的輸出之檢證信號來進行輸出。 隨之，在此多數b i t亂數產生裝置4 2 5之中係使 用者將不必煩雜地進行統計處理也可由本身檢視亂數資料 之出現一樣性。 圖6 4係爲表示有關本發明之機率產生裝置之第1實 -66- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（务4 施形態之電路圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 而此機率產生裝置4 3 0係如圖6 4所示，係由上述 之檢證資料輸出型之1 b i t亂數產生裝置4 〇 1 ，移 位寄存器43 1 、計數器432、記錄器433及比較器 4 3 4所構成，而從1 b i t亂數產生裝置4 0 1所輸 出之亂數資料係被輸入到移位寄存器4 3 1 ，且移位寄存 器- 4 3 1係將此亂數資料從串聯資料變換爲並聯資料， 然後輸出到記錄器，另一方面，1 b i t亂數產生裝置 4 0 1之輸入信號係也被輸入到計數器—4 3 2，且計數 器一 4 3 2係計算一定之並聯資料之b i t長，然後輸出 到記錄器4 3 3 ，當如此進行時，記錄器一 4 3 3係於每 個由計數器4 3 2所計數之周期保存移位寄存器- 4 3 1 之並聯資料，並且，比較器4 3 4係比較保存在記錄器-4 3 3之資料與預先被設定之機率上限資料及機率下限資 料，並當記錄器- 4 3 3內之資料於機率上限資料與機率 下限資料之間的情況係輸出“命中”之機率信號，除此之 外係輸出“落空”之機率信號。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 隨之，在此機率產生裝置4 3 0之中係使用者將不必 煩雜進行統計處理，也可容易檢視亂數資料之出現一樣性 ，所以也可容易評價出機率的信賴性。 圖6 5係爲表示有關本發明之機率產生裝置之第2實 施形態之電路圖。 此機率產生裝置4 3 0係如圖6 5所示，係由上述之 檢證信號輸出型之1 b i t亂數產生裝置4 2 4、移位 -67- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 A7 B7 五、發明説明（ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 寄存器一 43 1 、計數器—432、記錄器一 433及比 較器434所構成，並從1 b i t亂數產生裝置424 所輸出之亂數資料係被輸入到移位寄存器- 4 3 1 ，而移 位寄存器- 4 3 1係將此亂數資料從串聯資料變換成並聯 資料，然後輸出到記錄器一 4 3 3，另一方面，1 b i t亂數產生裝置4 2 4之輸入信號係也被輸入到計數 器—4 3 2，且計數器一 4 3 2係計算一定之並聯資料之 b i t長，然後輸出到記錄器—4 3 3。當如此進行時， 記錄器一 4 3 3係於每個由計數器一 4 3 2所計數之周期 保存移位寄存器- 4 3 1之並聯資料，並且，比較器 4 3 4係比較保存在記錄器- 4 3 3之資料與預先被設定 之機率上限資料及機率下限資料，當記錄器一 4 3 3內之 資料於機率上限資料與機率下限資料之間之情況係輸出“ 命中”之機率信號，除此之外之情況係輸出“落空”之機 率信號。 隨之，在此機率產生裝置4 3 0之中係因使用者將不 必煩雜進行統計處理，也可容易地檢視亂數資料之出現一 樣性，所以也可容易評價機率的信賴性。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖6 6係爲表示有關本發明之機率產生裝置之第3實 施形態之電路圖，圖6 7係表示有關本發明之機率產生裝 置之第4實施形態之電路圖。 這些機率產生裝置4 3 0係如圖6 6及圖6 7所示， 係有上述之多數亂數產生裝置4 2 5及比較器4 3 5所構 成’而由多數b i t亂數產生裝置4 2 5所輸出之亂數資 -68- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1243539 Μ Β7 五、發明説明（申 料（並聯資料）係輸入到比較器4 3 5 ’並比較器4 3 5 係比較此亂數資料與預先被設定之機率上限資料及機率下 限資料，當亂數資料於機率上限資料與機率下限資料之間 之情況係輸出“命中”的機率信號’除此之外之情況係輸 出“落空”之機率信號。 隨之，在此機率產生裝置4 3 0之中係因使用者將不 必煩雜進行統計處理也可容易檢視亂數資料之出現一樣性 ，所以也可容易評價機率之信賴性。 如以上之說明，如根據本發明之上述實施形態，將可 由本身檢視亂數資料之出現一樣性’使用者將不必進行統 計處理，所以可提供輕鬆地檢視亂數資料的出現一樣性來 提升信賴性之1 b i t亂數產生裝置。 另外，因可由本身檢視亂數資料之出現一樣性，使用 者不需進行統計處理，所以可提供輕鬆地檢視亂數資料之 出現一樣性來提升信賴性之多數b i t亂數產生裝置。 更加地，如根據有關本發明之中申請專利範圍第5 1 項之發明，因可由本身來檢視亂數資料之出現一樣性，使 用者不需進行統計處理，所以可提供輕鬆檢視亂數資料之 出現一樣性來提升信賴性之機率產生裝置。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 、\呑 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -69-

Claims (1)

1. ABCD 1243539 々、申請專利範圍 1 1 · 一種亂數產生裝置，其特徵爲由因應輸入到2個 輸入部之信號相位差來確定輸出之狀態（〇或1 )之觸發 電路與、 使相位差產生在這些2個輸入信號之延遲部與、 根據前述輸入信號之觸發電路輸出之〇或1的出現率 在規定之重覆周期內欲成爲一定地控制前述相位差之反饋 電路所構成。 2 .如申請專利範圍第1項之亂數產生裝置，其特徵 爲前述延遲部係由以數階段延遲輸出前述輸入信號之延遲 電路與、因應選擇輸入來選擇任何一個延遲輸出之選擇電 路所構成。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項任何一項之亂數 產生裝置，其特徵爲前述反饋電路係由具有計算前述輸入 信號之規定重覆周期之第1計數器與、於每個重覆周期計 算前述觸發電路輸出之0或1之出現數的第2計數器與、 保存該第2計數器一之計測輸出於每個重覆周期之記錄器 與、產生爲了設定前述觸發電路輸出之0或1的出現率.之 比較資料之定數設定器與比較前述記錄器一的輸出資料與 前述比較資料大小之比較器與、依據該比較器之比較輸出 來產生前述選擇電路之選擇信號之可逆計數器而成。 4 ·如申請專利範圍第3項之亂數產生裝置，其特徵 爲作爲設定在前述第1計數器之重覆周期之設定資料與前 述比較器之比較資料，採用由前述觸發電路所輸出之亂數 、或採用將該亂數進行擾頻來構成亂數之情況。 本紙張尺度適用中國國家操準（CNS ) A4規格（ 210X297公釐） ~7〇 - ： ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !·裝. 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A8 B8 C8 D8 __ 六、申請專利範圍 2 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5 ·如申請專利範圍第3項之亂數產生裝置，其特徵 爲具備與申請專利範.擱第3項之亂數產生裝置相同構成之 補助亂數產生器，並作爲設定在第1計數器之重覆周期之 設定資料與前述比較器的比較資料，採用根據前述補助亂 數產生器之亂數的情況。 6 ·如申請專利範圍第3項之亂數產生裝置，其特徵 爲具備與申請專利範圍第3項之亂數產生裝置相同構成之 補助亂數產生器，並作爲設定在前述第1計數器之重覆周 期之設定資料與前述比較器之比較資料，採用根據前述補 助亂數產生器之亂數與、將根據前述亂數產生裝置之亂數 進行擾頻來構成之亂數之情況。 7 .如申請專利範圍第1項之亂數產生裝置，其特徵 爲於前述觸發電路之輸入信號線路附加波形整形電路而成 之情況。 8 .如申請專利範圍第3項之亂數產生裝置，其特徵 爲將前述比較器之比較資料，在投入電源時，具備有設定 成規定期間0之初期控制電路而成之情況。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9 .如申請專利範圍第1項之亂數產生裝置，其特徵 爲作爲前述觸發電路來採用D型觸發電路或R型觸發電路 之情況。 . 1 0 . —種亂數產生裝置，其特徵爲複數並聯配置申 請專利範圍第1項之亂數產生裝置來構成之情況。 1 1 · 一種機率產生裝置，其特徵爲具備有申請專利 範圍第1項之亂數產生裝置而成之情況。 -71 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 3 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 . —種亂數產生裝置，其特徵爲針對自動調整輸 入到觸發電路之2個.輸入信號之相位差來將觸發電路輸出 之1或0出現率欲成爲一定之亂數產生裝置，其中於前述 觸發電路之輸入線路附加由雜波產生源與、放大該雜波之 放大電路與、根據該放大雜波信號，使不穩定性產生在輸 入信號之混合電路所構成之不穩定性產生電路之情況。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲於前述觸發電路之雙方的輸入線路附加前述不穩定 性產生電路之情況。 1 4 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲於前述觸發電路之任何一方的輸入線路附加前述不 穩定性產生電路，並於另一方的輸入線路附加延遲時間補 正用之積分電路之情況。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲具有於每個前述輸入信號之重覆周期，將前述不穩 定性產生電路之輸出進行閂鎖之閂鎖手段之情況。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 6 . —種亂數'產生裝置，其特徵爲針對自動調整.2 個輸入信號之相位差來將觸發電路輸出之1或0的出現率 欲成爲一定之亂數產生裝置，其中於前述觸發電路之資料 輸入線路，附加將前述2個輸入信號之相位$變，換成電 壓之相位-電壓變換電路之情況。 1 7 ·如申請專利範圍第1 6.項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述相位-電壓變換電路係具有只在動作容許時進 行動作之容許手段之情況。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） :12 - ' ' ' 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 4 1 8 .如申請專利範圍第1 6項之亂數產生裝置，其 特徵爲於前述相位-.電壓變換電路之輸出，附加由雜波產 生源與、放大該雜波之放大電路與、根據該放大雜波信號 ，使不穩定性產生在輸入信號之混合電路所構成之不穩定 性產生電路之情況。 1 9 .如申請專利範圍第1 2項或1 6項之亂數產生 裝置，其特徵爲前述不穩定性產生電路係具有只在動作容 許時動作之許可手段。 2 〇 .如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述混合電路係由積分電路與、各自輸入該積分輸 出信號及前述放大雜波信號之串聯P型通道電晶體電路與 串聯N型通道電晶體電路之串聯接續電路所構成之情況。 2 1 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述混合電路係由另外輸入前述放大雜波信號與前 述輸入信號之合成信號之N型通道電晶體與P型通道電晶 體之串聯電晶體電路所構成。 2 2 · —種亂數產生裝置，其特徵爲針對自動調整施 入到R - S觸發電路之2個輸入信號相位差來將觸發電路 輸出之1或0的出現率欲成爲一定之亂數產生裝置，其中 於構成前述R - S觸發電路之·內部電晶體電路之R側 閘道電路或S側閘道電路之電源側，串聯接續P型通道電 晶體，另於G N D側多自串聯接續N型通道電晶體之同時 ，於前述P型通道電晶體與N型通道電晶體的輸入，接續 雜波產生源與放大該雜波之放大電路，並由該放大雜波信 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -73 - 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 5 號變化一方之前述閘道電路之臨界電壓之情況。 2 3 . —種亂數.產生裝置，其特徵爲針對自動調整輸 入在R - S觸發電路之2個輸入信號相位差來將觸發電路 輸出之1或0的出現率，欲成爲一定之亂數產生裝置，其 中於構成 前述R - S觸發電路之內部電晶體電路之R側閘道電 路，以及S側閘道電路的電源側，另外G N D側，各自串 聯接續P型通道電晶體與N型通道電晶體之同時，於P型 通道電晶體與N型通道電晶體的輸入、接續雜波產生源與 放大該雜波之放大電路，並由該放大雜波變化雙方之前述 閘道電路之臨界電壓之情況。 2 4 .如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述放大電路係由根據電容與電阻之串聯輸入電路 與、P型通道電晶體與N型通道電晶體之串聯電路所構成 ，且於該電晶體電路之輸入-輸出間介在有電阻之情況。 2 5 .如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述放大電路係另外由根據電容與電阻之串聯輸.入 電路與、P型通道電晶體與N型通道電晶體的串聯電路所 構成，且於該電晶體電路之輸入-輸出間並聯地介在有電 容之情況。 2 6 ·如申請專利範圍第2 4項之亂數產生裝置，其 中以多段串聯接續前述放大電路而構成。 2 7 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係串聯地接續P型通道電晶體與N 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297:^： ) 74 - ： ' 一 -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6 型通道電晶體之同時，將輸入-輸出間進行短接所構成之 情況。 2 8 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係串聯地接續P型通道電晶體與N 型通道電晶體之同時，於輸入-輸出間介在電阻所構成之 情況。 2 9 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係另外串聯地接續p型通道電晶體 與N型通道電晶體，並於輸入—輸出間介在電阻之同時， 於輸入- G N D間介在根據電阻與電容之串聯電路所構成 之情況。 3 0 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係另外串聯接續p型通道電路與N 型通道電路，並於輸入-輸出間介在有電阻之同時，於輸 入-電源間介在根據電阻與電容之串聯電路所構成之情況 〇 3 1 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，.其 特徵爲前述雜波產生源係另外將N型通道電晶體之輸入- 輸出間進行短接之同時，於輸出-電源間介在電阻所構成 之情況。 3 2 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係另外於N型通道電晶體之輸入-輸出間與輸出-電源間各自介在電阻所構成之情況。 3 3 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 本#氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） =75 - : (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 7 特徵爲前述雜波產生源係另外將P型通道電晶體之輸入一 輸出間進行短接之同.時，於輸出-G N D間介在電阻所構 成之情況。 3 4 ·如申請專利範圍第1 2項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述雜波產生源係另外於P型型通道電晶體之輸入 -輸出間與輸出一 G N D間，各自介在電阻所構成之情況 〇 3 5 · —種機率產生裝置，其特徵爲採用申請專利範 圍第1 2項之亂數產生裝置所構成之情況。 3 6 · —種亂數產生裝置，其特徵爲由因應2個輸入 信號之相位差來確定輸出狀態（〇或1 )之觸發電路與、 調整前述輸入信號之相位的相位調整部與、 根據前述輸入信號之觸發電路輸出之0或1的出現率 在規定的重覆周期內結合於一定値地控制前述相位差之反 饋電路所構成之亂數產生裝置， 其中前述相位調整部係具備有追著各個順序而進行動 作之相位的粗略調整手段及微調整手段，並謀求相位調.整 幅度擴大與相位調整時間之縮短之情況。 3 7 .如申請專利範圍第3 6項之亂數產生裝置，其 特徵爲前述粗略調整手段及微調整手段係各自由以數階段 延遲輸出前述輸入信號之延遲電路與、因應選擇輸入來選 擇任何一個延遲輸出之選擇電路與、因應前述相位差來控 制前述選擇輸入之可逆計數器所構成之情況。 ‘ 3 8 · —種亂數產生裝置，其特徵爲由因應2個輸入 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -76 - 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 8 信號之相位差來確定輸出狀態（0或1 )之觸發電路與、 調整前述信號之相位的相位調整部與、 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據輸入信號之觸發電路輸出之0或1的出現率在規 定重覆周期內結束在一定値地控制前述相位差之反饋電路 所構成之亂數產生裝置， 其中前述相位調整部係由以數階段地延遲輸出前述輸 入信號之延遲電路與、因應選擇輸入來選擇延遲輸出之任 何一個之選擇電路與、因應前述相位差來控制前述選擇輸 入之可逆計數器所構成， 且具備將針對在0或1之出現率之正規分佈與前述重 覆周期內之0或1的出現次數作對比，並該出現次數因應 對應之前述正規分佈位置來可變前述可逆計數器之計數數 之控制電路，進而謀求相位調整時間之縮短之情況。 3 9 ·如申請專利範圍第3 6項之亂數產生裝置，其 特徵爲具備有從電源投入時至一定期間，將前述重覆周期 比通常動作時之重覆周期縮短之初期控制電路。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 0 ·如申請專利範圍第3 6項之亂數產生裝置，.其 特徵爲於前述觸發電路之雙方輸入線路，附加雜波產生源 與雜波/相位變換器之情況。 4 1 ·如申請專利範圍第3 6 .項之亂數產生裝置，其 特徵爲於前述觸發電路之任何單方之輸入線路附加雜波產 生源與雜波/相位變換器之情況。 4 2 · —種1 b i t亂數產生裝置，其特徵爲作爲 亂數資料具有輸出「1」與「0」之亂數產生器，且 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -77 - 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 9 具備有計算一定次數之第1計數器與、計算從前述亂 數產生裝置所輸出之.亂數資料的出現次數來產生次數資料 之第2計數器，另具備於 由第1計數器的計數之每個周期，保存第2計數之次 數資料的記錄器，並具備作爲檢證資料輸出保存在此記錄 器之次數資料之輸出電路之情況。 4 3 ·如申請專利範圍第4 2項之1 b i t亂數產 生裝置，其特徵爲具備替代爲申請專利範圍第4 2項之上 述輸出電路，比較預先所設定之上限比較資料及下限比較 資料與保存在記錄器之資料，然後輸出檢證信號之比較器 之情況。 44 · 一種1 b i t亂數產生裝置，其特徵爲具有 作爲亂數資料來輸出「1」與「0」之亂數產生器，並具 備有 保存由此亂數產生器所輸出之前次亂數資料之資料維 持器，另具備有 比較由前述亂數產生器所輸出之這次亂數資料與保存 在前述資料維持器之前述亂數資料，而兩者爲相同時，將 順數信號輸出之同時，兩者爲不同時則將計數終了信號輸 出之比較器，另具備有 . 當從前述比較器接受到順數信號時，進行順數之同時 ，對於從前述比較器接受到計數終了信號時進行計數終了 之計數器，另具備有 _ 作爲檢證資料來輸出保存在此計數器之資料的輸出電 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) - 78: ： 一 "一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 A8 B8 C8 _______ D8 __ 六、申請專利範圍 10 路之情況。 4 5 · —種1 . b i t亂數產生裝置，其特徵爲具有 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 作爲亂數資料輸出「1」與「〇」之亂數產生器，並具備 有 保存由此亂數產生器所輸出之前次亂數資料的資料維 持器，另具備 比較由前述亂數產生器所輸出之這次亂數資料與保存 在則述貪料維持器之目丨』次亂數資料’而當兩爲相问時’輸 出順數信號之同時，當兩爲不同時，則輸出計數終了信號 之第1比較器，另具備有 當從第1比較器接受到順數信號時，進行順數之同時 ，從第1比較器接受到信號終了信號時，進行計數終了之 計數器，另外具備有保存此計數器一之輸出資料之記錄器 ，另又具備 比較此記錄器一之資料與前述計數器一之輸出資料， 當後者比前者大時，輸出資料覆蓋信號之同時，除此 之外輸出資料維持信號之第2比較器，另具備 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 從第2比較器接受到資料覆蓋信號時，將前述計數器 一之輸出資料寫入到前述記錄器之同時，當從第2比較器 接受到資料維持信號時，則欲保存前述記錄器之資料地控 制之控制電路，另具備 作爲檢證資料來輸出保存在前述記錄器之資料的輸出 電路之情況。 ^ 4 6 .如申請專利範圍第4 5項之1 b i t亂數產 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -79 - 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 11 生裝置’其特徵爲替代爲申請專利範圍第4 5項之上述輸 出電路’比較預先的設定之比較資料與保存在記錄器之資 料來輸出檢證信號之第3比較器之情況。 4 7 · —種1 b i t亂數產生裝置，其特徵爲具有 作爲亂數資料來輸出「1」與「〇」之亂數產生器，另具 備 計算一定次數之第1計數器，另又具備 保存由前述亂數產生裝置所輸出之前次亂數資料之資 料維持器，並具備 比較由前述亂數產生器所輸出之這次亂數資料與保存 在前述資料維持器之前次亂數資料，當兩者爲相同時則輸 出順數信號之同時，當兩者爲不同時，則輸出計數終了信 號之比較器，另具備 當從前述比較器接受到順數信號時，進行順數之同時 ’當從比較器接受到計數終了信號時，進行計數終了之第 2計數器，另具備 將第2計數器一之輸出資料進行解碼來於每個各信號 長進行輸出之解碼器，另具備 各自計數此解碼器一之輸出資料於每個各信號長之複 數個之第3計數器，另具備於 每個由第1計數器所計數之一定次數，各自保存第3 之各計數器一之輸出資料之複數個之記錄器，另具備 依據每個由第1計數器所計數之一定次數的信號與前 述比較器之輸出資料來欲從前述各記錄器輸出檢證資料地 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） _ 80 _ -裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1243539 8 8 8 8 ABCD 六、申請專利範圍 12 控制之控制電路之情況。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 8 ·如申請專利範圍第4 7項之1 b i t亂數產 生裝置，其特徵爲附設有選擇記錄器一之輸出資料來輸出 之選擇電路之情況。 4 9 · 一種多數b 1 t亂數產生裝置，其特徵爲附設. 有以複數個並聯接續申請專利範圍第4 2項之1 bit 亂數產生裝置，並於每b i t選擇從這些1 b i t亂數 產生裝置所輸出之檢證資料來進行輸出之選擇電路之情況 〇 5 0 · —種多數b i t亂數產生裝置，其特徵爲附設 有以複數個並聯接續申請專利範圍第4 2項之1 bit 亂數產生裝置，並於每b i t選擇從1 b it亂數產生 裝置所輸出之檢證信號來進行輸出之選擇電路之情況。 5 1 . —種機率產生裝置，其特徵爲具有申請專利範 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圍第4 2項之1 b i t亂數產生裝置，另具備將由此1 b i t亂數產生裝置所輸出之亂數資料，從串行數據變換 爲並行數據之移位寄存器，另又具備計算一定之並行數.據 之b i t長之計數器，另具備每個由此計數器所計數之周 期，保存前述移位寄存器之並行數據之記錄器，另具備比 較預先所設定之機率上限資料及機·率下限資料與保存在前 述記錄器之並行數據，然後輸出機率信號之比較器之情況 〇 5 2 . —種機率產生裝置，其特徵爲具有申請專利範 圍第4 9項之多數b i t亂數產生裝置，並具備有比較預 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -81 - 1243539 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 13 先所設定之機率上限資料及機率下限資料與從前述多數 b i t亂數產生裝置所輸出之亂數資料來輸出機率信號之 況 情 之 器 較 比 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -82- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）