LM2931-5.0随机噪声发生器电路原理图讲解

LM2931 系列低压差稳压器不仅可用于为微控制器系统供电，还可以充当低频（实际上）随机噪声发生器。随机噪声可用于系统中，使 ADC（模数转换器）产生随机数，或者使数字端口根据施加的噪声级别故意“失控”，或者用于聪明的程序员可能拥有的其他目的心里。

LM2931A-5.0 的输出电压介于 5.19 V 至 4.81 V 之间。LM2931-5.0 的相同参数指定为 4.75 V 至 5.25 V。“Z”后缀表示 TO-92 封装。这两款 IC 还在 10 Hz 至 100 kHz 频率范围内通过 100 µF 电容器提供典型值为 0.5 mVrms 的输出噪声。当放大超过 200 倍时，可以获得通常为 100 mV 的噪声电压，这足以随机切换 10 位 ADC 中的几个位，最低有效位 (LSB) 相当于 0.5 mV。这些位可以单独或共同使用来“构造”更大的随机数。

该原理图显示了一个电源，提供 4.5 V 至 5.5 V 之间的输出电压以及 80 至 100 mA 的最大输出电流。二极管 D2 将 LM2931Z-5.0 IC 的输出电压提升 0.6 至 0.7 V。二极管 D3 消除（大约）D2 产生的电压提升。 D1 仍处于二极管状态，可保护稳压器免受反向电压影响。

稳压器 IC 的输出噪声通过 C7 和 R2 分流，并通过 T1 和 T2 放大 200 倍以上。噪声发生器。随机噪声可用于系统中，使 ADC（模数转换器）产生随机数，或使数字端口根据施加到其上的噪声级别故意“失控”，或用于其他目的，聪明的程序员输出电阻放大器的相对较低，输出信号可用于直接驱动 ADC 的输入。主要用电阻器R3可以改变晶体管放大器的增益。组件 D3、C5 和 C6 可减少负载（通常是微控制器系统）对放大器输入噪声的影响。

跳线 J1 和 J2 选择 D3 和稳压器输出之间的最小负载电容，以在稳压器稳定运行与最大噪声输出电压之间取得折衷。跳线是在设备测试的最后阶段设置或焊接的。尽管该电路也可与 78L05 等其他稳压器配合使用，但应记住，可能可以获得低得多的噪声水平，从而迫使放大器增益大幅提高。