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)?!
$ H2 _( s8 ]$ M% N  z2 {電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
感謝各位!!

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
% j+ H  z" v2 l; O1 F: R至於如何用Hspice量測 這個問題很奇怪
用Hspice avanwaves去看電壓不就好了

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?!
感情回文!!

李鐏鐶

你的作法是對的啦，
不過個人比較建議，
3 ^8 f2 a0 A- B9 |2 C其中一個inverter改成nand2或nor2，
5 G5 _4 f' H3 |2 z3 ~* Q多一個控制訊號EN，
7 Y+ `: K6 B- q5 J) W) k( a) B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))。

et2234

加了初始值(vdd or gnd) 再任意的一個節點  就可以了
0 [6 y6 ]! J2 C" F2 C+ i這樣子可以加快它的起振時間  
( P  G* W0 \. c( d" `$ }7 v0 a( t! d9 k至於輸出該怎麼量測
一般我都是比較懶的去看圖
hspice裡頭有.measuret的指令 可以使用

finster

用inverter作的ring oscillator呀
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
' v  K! B+ }, Q7 x6 q6 _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

Oo海闊天空oO

原帖由 g9664414 於 2007-10-8 02:00 PM 發表
+ l% ~  I0 U3 k6 x2 K3 ]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?!
感謝各位!!

4 V9 M5 O4 _3 L
因為ring oscillator是環狀的~
所以只要在一個點作觸發~~
6 D& r" C- D: {" Z" Z6 k他就會開始無穩態的震盪
' N' i) M8 j$ G  y3 ]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~~
語法: .IC V(節點名稱) = 初始值

詳細的用法就去參考HSPICE操作手冊吧.

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。

rogeryulee

於spice中若要模擬jitter可利用以下的方式：

.param per='2*period'      
.param tsi='start_time'        
.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')

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:

& K; {" |. @: O% _! Z.param per='2*1ns'      
, H. ~0 ?/ L/ V; z, d0 A.param tsi='10us'        
' i" b1 j" ?1 d, i7 m9 l  N.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')

% g9 z( K$ [6 w. g4 ?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!!
" N6 z' \( C% ~9 ?( \
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!!
# y5 {. Z2 t1 O
8 p0 E( y$ y4 N2 A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

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。

yhchang

Ring 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

0 f8 L( ~/ E) L" z+ \0 S2 l這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
9 p+ o# \" y7 k( z( ~- q# c1 e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
這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差

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
來推算 一個 inverter的 RC Delay  再根據這個結果算出 Ring OSC的
震盪頻率, 接著再把 Device model include進 SPICE裡面模擬
. @, {& b" b0 N( l) u如此一來便可以 粗略的看出  Device model 與實際硬體是否有落差.

shaq

原帖由 yhchang 於 2008-1-12 04:38 PM 發表
Ring OSC. 關於給定一個初始值讓 奇數個反向器 開始震盪
- g* m9 O( c3 J' ~, g前面已經有很多好心的大大都有談過了
* D/ \) I5 t. J5 \
9 ^* Q( h7 S* o2 F2 y. h5 \6 D, l) N. J5 N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 ...

4 y; Q3 k& ]0 I; O
2 H8 Z4 k6 b9 @8 Z( hyhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？

  J3 S" M1 v# ^- ~我想學習驗證 model 正確性，這部份有相關的資料或文件嗎？

ilovehorn

我覺得可以改用Diff. Amp 來做Ring Oscillator
這在 Razavi也有提到
6 U. A7 G6 L0 a1 M7 `) l6 M用Amp來做的好處是  Delay減少一半
而且可提供的Phase增加一倍
你可以試看看

賴永諭

不好意思!!請問市再哪一篇Paper有提到ㄚ...
! _# P# b3 K/ n) X& l; B) W# E& r 想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
) v7 K- D; A8 Q: _4 _/ r3 J+ F是否有這方面的資料可以參考
2 @1 Z+ y$ O% ~0 T2 |! s7 ?4 X小弟急需了解這方面的訊息
謝謝大大的幫忙喔

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.

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。