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?!
, M5 g0 n! e$ D5 G9 s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
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
6 ]4 ~( a# o; Z這方法不知道對不對?!
感情回文!!

李鐏鐶

你的作法是對的啦，
# n* W5 O5 o, T5 E6 J不過個人比較建議，
其中一個inverter改成nand2或nor2，
* T1 |7 Y1 R) }, G# h6 j/ q多一個控制訊號EN，
5 I, Z  f1 [5 ~+ c這樣，
0 g( ?) ?# }$ ]( V/ m控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
/ C7 a$ Z: q" k7 w( `% L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
$ q0 r) v3 }4 ?/ ?0 h/ o- j5 W+ Y這樣子可以加快它的起振時間  
至於輸出該怎麼量測
7 Q- ?" x% _2 M6 l! ^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
1 t2 N: X! r( S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

Oo海闊天空oO

原帖由 g9664414 於 2007-10-8 02:00 PM 發表
請問一個五級的inverter組成的ring oscillator 輸出該怎麼量測(use hspice)?!
( |+ m6 @& O: g" J) Y電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
感謝各位!!

6 p4 m; o! W' \& ?& T$ E
# X# n! A* g- L( U- T, w3 Z4 T因為ring oscillator是環狀的~
所以只要在一個點作觸發~~
! f6 [) Q! l8 f他就會開始無穩態的震盪
6 H! M8 k. T7 p' h# R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
) ^6 F: P- V$ u* G- e1 q5 ]
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：
0 b6 T' i( ?7 p  I" h
.param per='2*period'      
& h' b9 q6 p  |; N.param tsi='start_time'        
/ _6 |3 H3 E/ A: h$ K6 ^3 f.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:

.param per='2*1ns'      
.param tsi='10us'        
1 K7 a: e( O) N.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
; p9 j! v/ O' _! ~2 ^2 T
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!!
3 w* z- U' a. Z
9 _* M3 `9 C2 @+ n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!!
  o4 |1 _( E8 V9 G- b
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

3 `, {! @0 p% E. }% F  q( P這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
8 x) t$ b$ Q/ h6 r" b3 ?% j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
9 G" G) B; T0 ?* e  o! }
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
5 }% e, Z( b3 F0 \5 @" N* w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
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
$ O. T% F$ u2 ]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

這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
; ]8 f! ~- T9 G* X* [+ S的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

8 t" w* T- U$ P: Fyhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？
: Q9 C5 Q7 J3 f
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
用Amp來做的好處是  Delay減少一半
2 R  e: @2 J+ Q% h. K+ Y8 W9 [而且可提供的Phase增加一倍
3 T/ D; _$ j% K2 k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...
想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
2 w3 K2 a4 }. q7 y/ O是否有這方面的資料可以參考
! ]! L# {* m) m9 \7 w$ i$ j1 C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。