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)?!
& N- [  Z( k2 p1 Y) [) `3 X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
2 ^1 p1 o; v, X, ^* j# [" _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
" L8 ]9 _" ^( e  t1 q這方法不知道對不對?!
: j" Y( I2 c, z" K) Y( {* D8 c0 S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，
7 E! \- \% n& d多一個控制訊號EN，
: B0 T, r, j1 u, {5 D, M這樣，
控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
! Q1 h" Y& _6 n6 v& B; \) _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
+ g+ a- F6 x; f- I0 G3 j1 p# V這樣子可以加快它的起振時間  
* N" v* F% e2 M; H! B0 M至於輸出該怎麼量測
一般我都是比較懶的去看圖
! Y5 b6 o% V2 z# c* L! e9 Rhspice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
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)?!
) h7 {6 j6 \2 j4 H( ~電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
* v* T) h' [: ~+ T' u/ _& G感謝各位!!

1 u: `. J! e7 ^9 d9 f% u1 H
: {) \! X0 {& O5 M6 q) |因為ring oscillator是環狀的~
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~~
4 l; x8 X0 o: L4 e語法: .IC V(節點名稱) = 初始值
( w) _5 j, `) E4 m) O) ^6 M
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：
; \. R$ ?) S" R4 H, e
.param per='2*period'      
  a& a. @" v: x6 r' w.param tsi='start_time'        
* a) Y5 P4 o* e% c4 @& y, N% w0 X) l+ t.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
% ]5 N9 J! W* h) z5 S2 p, y3 y
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:
0 Y/ |4 H' l0 P- u3 s, m) Z
.param per='2*1ns'      
.param tsi='10us'        
3 a/ F% |/ ?( ^6 d  u.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
% v. ?2 Y" W/ J
2 {# J, x# r1 X  H4 U7 X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!!
4 N6 ^/ d& O+ [( H4 ]  r! g* z
$ n$ A$ Q4 c1 G' W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!!
  ?& p1 u- M# }7 `
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
) e$ a9 ?" R4 m/ W0 I
( u4 h% ?: P( _+ |) c. W: ^! y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
這個MODEL 模擬的結果 與實際下線的情況會有很大的落差
0 h% n  M0 q  J5 v( N: w* U
; _& \  i  D( N# V! k' y  p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
1 A7 z2 W- Q6 G/ x1 ~- e3 b: {  {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
( \$ V6 H( s: a4 D8 g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
8 A' N  c0 r8 m/ \% j$ p4 Y3 l前面已經有很多好心的大大都有談過了
! q9 T4 C; E3 c* R8 a9 Q* O2 `; n
1 x' v4 r& t" 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
的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

9 a( t, O5 u6 @/ s( `yhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？
3 G' r# |1 b0 R, g. G
" z; Z1 m% ?: V. n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
( f+ M: k- O7 K" [" a: ^; m這在 Razavi也有提到
用Amp來做的好處是  Delay減少一半
而且可提供的Phase增加一倍
, S7 _& {2 H5 h5 S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...
! }6 p) n+ e9 J  L* u7 M" K 想知道哩!!!

lotto1021

yhchang 兄
  c  o  i! j5 `; a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
. h5 Q+ j  b$ H/ L. B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。