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)?!
: ?9 o8 L" D, `/ d7 w$ M電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
: @  J4 r: C% Q7 |' w4 [* ^8 v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
' `# t3 S6 }) y1 X8 ~8 ~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
3 }: X5 l/ L3 B" ]( h# h這方法不知道對不對?!
0 u  J! L( o. H+ f3 [3 A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，
多一個控制訊號EN，
這樣，
控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
' R- ]. P) G8 n' k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
2 a! G3 {+ T+ {( f: }3 K這樣子可以加快它的起振時間  
至於輸出該怎麼量測
) e# b/ a5 ?& }+ C" m. [! L% q4 o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
7 n9 T6 U/ d1 c5 E8 l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
" z# ~% z6 @# _! t: f$ W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)?!
4 m& W1 v0 ?. U: M$ Z6 M) a電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
% V; _- b1 d' j( v感謝各位!!

/ R8 S# R3 x$ m- G1 q: z
) c: h: `( q9 j/ z6 i. ~1 l8 P' q因為ring oscillator是環狀的~
0 k. H5 e, r3 e/ x4 i/ X: Q: ]所以只要在一個點作觸發~~
7 i4 ~  D: D) I6 u9 O  z他就會開始無穩態的震盪
9 e# h/ e0 }6 r8 ?! v6 O& O: f* R. c不妨利用".IC"這項指令
& A4 m4 k/ t+ N9 a  H7 p.IC的作用是給訂一個電壓點的初始值~~
! u9 A# S+ e( M' r* T0 E語法: .IC V(節點名稱) = 初始值
* P5 z/ }% b% B3 U, _- D' _" {( R
0 @* [9 y% k) L$ R. j/ l% l8 Z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：
4 q, J# X& F5 F& \& w
' t: i5 b; M5 s/ t.param per='2*period'      
.param tsi='start_time'        
% V3 [4 ]- X7 [7 ]; ]* ]/ q.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
" F, P3 L4 [0 s# |0 n) Z6 t
% u* s0 e0 r/ P; J* P6 l1 ~5 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:

& \( {& b. X) j- y.param per='2*1ns'      
6 G8 o: D1 N2 Z# p8 p. B.param tsi='10us'        
.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!!
+ V" t  P* Y# D3 l8 H; Y
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!!
+ u. k+ R. p9 R0 P7 k( c. r
  Q' `: W# R2 a2 i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
( ~' z  M$ H. R
; H4 E* V4 a& R5 U這邊想講的是  Ring OSC還可以用來驗證  FAB的 device model與實際硬體
- M* F: E) ?" z7 F* `+ [( G3 u. 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
  ?5 g- `- z$ p% A) c) f5 z這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差

6 n1 j' M% k  p, L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
前面已經有很多好心的大大都有談過了
8 ]& s# H9 o) {9 r
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 ...

yhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？

+ j, }( _, u4 |/ z# 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
% U( E" p3 h+ u, |9 h用Amp來做的好處是  Delay減少一半
- V0 P$ V, x5 T$ U: ?/ f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...
* n0 M6 I* a0 @' y  H 想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
是否有這方面的資料可以參考
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。