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)?!
" p* g# A4 X. a+ O0 y3 w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
8 t+ s8 a0 i, M8 A6 K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?!
7 a2 K. c7 f1 H  @) `$ T! T) W, y3 R, A1 T感情回文!!

李鐏鐶

你的作法是對的啦，
不過個人比較建議，
其中一個inverter改成nand2或nor2，
( l2 V* g. [" |0 _+ a) K% d多一個控制訊號EN，
這樣，
, `1 H% P6 v: P1 x7 B控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
3 g# p7 m$ U2 _' N: M3 S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
這樣子可以加快它的起振時間  
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
! V: _" O) l9 F: k4 l. n. G# X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
$ i7 j+ a$ b# d# D% V3 t請問一個五級的inverter組成的ring oscillator 輸出該怎麼量測(use hspice)?!
6 y+ a+ I( q6 l: B) E8 q- j: s電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
- J; Y% z1 a: K( {/ A, n感謝各位!!

因為ring oscillator是環狀的~
+ k7 b9 R! l4 C1 @所以只要在一個點作觸發~~
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
7 e4 G# ?' y1 s4 V# a1 O* w
% ~% p! S9 w# g6 l6 x& C& ?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：
; }% l* g  d2 C, M6 g  C
8 T$ f/ J* w9 v+ e.param per='2*period'      
& E/ [* A2 K7 M- C1 j/ r- b.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:

.param per='2*1ns'      
; v* e% Y0 _. i.param tsi='10us'        
' l: F, Y8 h8 F.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')

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!!
) r0 d# v4 e' O5 ]+ j
. @& e8 z- f4 M* P& \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!!
1 Q7 c4 t3 L1 g' p' a6 k+ |% B
% ~6 W: |# k/ c' v# f% |4 {  |6 [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
' [& G+ q6 j3 o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
2 X. I9 E' Y" [- S, |3 o* y這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差
, ^: `; I' i/ E3 R$ `% j: D, G
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
. y4 l5 ?* ~' y' A: d* o0 f- _; V" n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
+ X9 G  G, X0 k; q( y. ?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
: L% Q( {, S% ~  }
' _7 P7 c0 E, K* o- J% G這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
! |/ B$ m6 R4 |) E" O* o# l9 x" q' q, S的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

1 x+ T) X: [; B3 wyhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？
# \2 u$ Z8 n+ x/ W# R
% J  s! u. ^+ x* K6 j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
( R! V0 U5 v6 K" ^" h9 {, n這在 Razavi也有提到
* D3 x* @% H) l9 H) r用Amp來做的好處是  Delay減少一半
+ k8 ~+ T) F8 p- J  n: L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...
: a. H5 \& l. l/ }! j. p 想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
3 P8 [/ B+ G. k( W是否有這方面的資料可以參考
1 K. W! j; l! L  P小弟急需了解這方面的訊息
2 |' R6 R) Y& A" o) i; V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。