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)?!
8 H' I! M9 x8 M; M# O' c8 O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
至於如何用Hspice量測 這個問題很奇怪
0 K2 [9 e  S; v7 `0 l  W; w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，
  A# G  V0 V0 P- y) E不過個人比較建議，
+ u& _3 O+ E  I& K0 R7 \其中一個inverter改成nand2或nor2，
5 X9 P0 G- b, @! ]( y! H多一個控制訊號EN，
這樣，
% q3 \1 ?. G" b控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
4 O& l8 y) {9 h7 G' o% C- Q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
. g6 V5 N0 o: y這樣子可以加快它的起振時間  
6 k4 T2 V3 ~! `至於輸出該怎麼量測
7 n" _: ^/ ]4 }一般我都是比較懶的去看圖
0 r: w6 q: ^6 rhspice裡頭有.measuret的指令 可以使用

finster

用inverter作的ring oscillator呀
1 N5 T2 G5 M3 p8 \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)?!
電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
感謝各位!!

7 M' }5 {  j0 F# v& S: H3 ^
因為ring oscillator是環狀的~
# q* l$ @6 Q' G4 J: Q2 d) x所以只要在一個點作觸發~~
" i/ S  k1 v: V! I他就會開始無穩態的震盪
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：
2 S; V9 Z. ^; J0 `" ~' D* ~
: C  R% C+ m& j.param per='2*period'      
# I8 o) v) J, O.param tsi='start_time'        
% u" B. \  T1 ~) T.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
0 t9 s' A3 z- M
( O; ^  `* H9 b9 K0 [& ?- n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:

! l6 U7 R$ x' ]/ g! a5 R.param per='2*1ns'      
3 w8 X0 I  e3 p/ D7 z.param tsi='10us'        
.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
7 ^, F* Y$ N( b2 B, q
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!!
2 ?4 H  Z2 S3 _" @$ X
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!!
6 `/ B# x* y( ~; m3 V# _
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
( `6 o4 t$ _  f3 S8 j前面已經有很多好心的大大都有談過了
: M( W6 F4 I( k$ G! a! \7 x
這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
. f% z/ |( [( B# p/ 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
8 m9 d- g8 W1 [# [這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差
2 D+ S5 b$ e2 y* F
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
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
9 Q5 _) _/ A! m  ]' K2 J0 L/ d! u前面已經有很多好心的大大都有談過了
$ z, t8 k% y$ R
: v( m  x( b+ k+ ?這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
) F- G1 }7 @. ]% j) E! h的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

yhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？

4 W) }* J% {! y2 @2 ~/ r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
; J/ ^5 {9 E& ]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...
+ ^4 i& O; E4 _$ m. c 想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
) F( {4 X) M$ a- I是否有這方面的資料可以參考
( |& z' F5 `% y2 y% y小弟急需了解這方面的訊息
% N6 c- h2 \: ~1 a8 |; s5 O, O. ?% F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。