Ring oscillator的hspice問題!

g9664414

請問一個五級的inverter組成的ring oscillator 輸出該怎麼量測(use hspice)?!
電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
5 A* M, `6 _3 t4 j0 d! r, w感謝各位!!

szpz

不用给输入，直接给vcc一个上电的信号就行，或者加一个enable的输入。如果要比较准确的freq，最好是把其中两级inv做成对电容充放电的形式。

wxw622486

我们也罢可以从电流的确角度去处看,你可以避免用一个又一个控制管和INV串联来设置不同的确电压值决定充放电的确电流大小再决定周期.

lotto1021

yhchang 兄
是否有這方面的資料可以參考
2 m9 b* d  h$ J. R3 G3 c小弟急需了解這方面的訊息
謝謝大大的幫忙喔

賴永諭

不好意思!!請問市再哪一篇Paper有提到ㄚ...
* S: ]: S2 f8 J0 E" r: K 想知道哩!!!

ilovehorn

我覺得可以改用Diff. Amp 來做Ring Oscillator
這在 Razavi也有提到
" w, J. u* q1 s- u* ?4 l用Amp來做的好處是  Delay減少一半
而且可提供的Phase增加一倍
! S+ h4 u; R  ~4 s6 @你可以試看看

shaq

原帖由 yhchang 於 2008-1-12 04:38 PM 發表
0 Y7 ~. Z1 b6 F: W. WRing OSC. 關於給定一個初始值讓 奇數個反向器 開始震盪
前面已經有很多好心的大大都有談過了
- N0 Y4 R' L$ o  F
這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
3 d5 Y- D9 F( ^3 U' k7 P4 E的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

2 e( _6 ]4 o- s7 v
yhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？

+ V- h; `3 ~# L我想學習驗證 model 正確性，這部份有相關的資料或文件嗎？

yhchang

Ring OSC. 關於給定一個初始值讓 奇數個反向器 開始震盪
0 N3 D$ H: h+ j" B% m! }前面已經有很多好心的大大都有談過了

這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 Device Model 你多少會擔心
* z9 }* t+ o" r  H/ F$ j這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差
, X: }1 j3 e  I& V1 a; e# t% ?
0 V7 a6 }) d( K5 ]/ r如果這時你可以根據 製程資料裡面 量測MOS電容,電流的資料
8 A! r9 b$ |# V1 J* }1 _  B來推算 一個 inverter的 RC Delay  再根據這個結果算出 Ring OSC的
% W! u) e" M" Z+ O2 F: W+ ]震盪頻率, 接著再把 Device model include進 SPICE裡面模擬
如此一來便可以 粗略的看出  Device model 與實際硬體是否有落差.

qw101

感謝rogeryulee的熱心回覆，因為之前有做過oscillator，只是做到讓oscillator起振就沒有再做進一步的模擬(jitter or phase noise)，因為我不會run，所以感覺做事只做到一半很不踏實，現在看到有如此的方法我也會嘗試再做下去，只不過我要先把hspice檔找出來(現在在搞adc)，而且這個eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')式子中(.5和TIME代表是什麼，還有這個式子是跑眼圖的定義嗎？感覺有點看不懂。

rogeryulee

於spice中若要模擬jitter可利用以下的方式：
7 |" o  T2 S# L3 z. ]" @6 V
.param per='2*period'      
4 P6 D: O( v' t2 \; j. P, @* K& N.param tsi='start_time'        
.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')

  S7 e+ P0 Y, I舉個例來說,若你所設計的clock頻率為1GHz,而振盪穩態時間為10-us,則你可於spice中加入:

# D1 K+ [* {  D# M6 k& A: B. k! h.param per='2*1ns'      
.param tsi='10us'        
" U! P& J1 `: _; S$ [8 {.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
0 o$ [) G' B; o# c! u6 l% c
在第一行中的2為每兩個週期累加一次,若你在模擬時想看到抖動眼圖,則可將其設為1.5倍即可!!
! W  m0 D+ }- ]' z6 k8 f
而jitter抖動怎樣才算好,這個問題其實是看每一種產品的規格而定,此外抖動也分很多種類,如cycle-to-cycle jitter等等,每種應用都有不同的要求,且也會制定其最大容忍量,所以在做模擬前就必需先去弄懂規格!!
+ z% u, U* W5 d7 E4 U
至於phase noise要如何量測,在spice中其實是不好模擬的,我建議是使用ADS來做,他是一個frequency domain的軟體,所以很好分析.若是要實際量測,則可用頻譜分析儀,他會有測試phase noise的選項,設定一下即可!!

qw101

請問一下jitter要如何量測以及一般jitter的規格才算好，還有phase noise要如何量測，謝謝。

Oo海闊天空oO

原帖由 g9664414 於 2007-10-8 02:00 PM 發表
1 J9 F% R! W% m, t請問一個五級的inverter組成的ring oscillator 輸出該怎麼量測(use hspice)?!
' p1 e' B' E& D" a! t2 q電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
感謝各位!!

. V' u, T) Q1 o: f8 ^, _9 g. |6 v
) N/ A( M, U. F. S因為ring oscillator是環狀的~
" H: Q, h% q0 g# \5 I+ G所以只要在一個點作觸發~~
! Z9 K3 V: B+ {2 x3 M他就會開始無穩態的震盪
# H: |" l+ M& z- h不妨利用".IC"這項指令
.IC的作用是給訂一個電壓點的初始值~~
) K0 A* {1 ~4 s; s語法: .IC V(節點名稱) = 初始值
# S2 B& n( F/ c5 _& a
詳細的用法就去參考HSPICE操作手冊吧.

finster

用inverter作的ring oscillator呀
  ?* K3 W  X' i# q頻率的變化量會比較大,同時很容易受到process和temperature以power supply的變化影響,如果是作product的話,很不建議用這種架構的ring oscillator
我之前作ring oscillator,也是用SPICE指令中的.measure指令來計算出frequency和週期,同時,我在計算frequency時,會連續計算50 ~ 100個週期,然後利用這連續的50 ~ 100個週期來計算jitter的分佈量為何,藉以評估我所設計的ring oscillator的performance到那個程度

et2234

加了初始值(vdd or gnd) 再任意的一個節點  就可以了
& B/ M- z7 E& V  T6 ]* J這樣子可以加快它的起振時間  
: T2 R. W- P  t8 ~" M. B至於輸出該怎麼量測
一般我都是比較懶的去看圖
# N1 e! Q4 S, r/ B3 ~. G. T, Jhspice裡頭有.measuret的指令 可以使用

李鐏鐶

你的作法是對的啦，
$ I$ ?- _7 B7 W! m* R: a4 ^8 u不過個人比較建議，
其中一個inverter改成nand2或nor2，
, r+ @, x% K4 B7 r) y, Y/ o. u多一個控制訊號EN，
3 m' a0 F5 L  n/ `% D這樣，
控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
也可以提供inital condition(1(nand2) or 0(nor2))。

g9664414

謝謝喔!!在我加了初始值(vdd or gnd)在output端時~他就開始振盪了
這方法不知道對不對?!
0 k9 A) E. B/ ~感情回文!!

monkeybad

Ring oscillator不需要輸入訊號自己就會震盪了 因為它是由INV接成回授
至於如何用Hspice量測 這個問題很奇怪
& s5 y- n2 R8 o5 M+ T7 G用Hspice avanwaves去看電壓不就好了