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)?!
- v9 A$ g* Z: K& j1 O! U2 H5 w- W% N- y電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
* H* R# l1 J4 g/ L% e& f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
1 Z8 T: I; v, l; Y這方法不知道對不對?!
感情回文!!

李鐏鐶

你的作法是對的啦，
不過個人比較建議，
- {4 t1 `  h& \% l其中一個inverter改成nand2或nor2，
7 R5 D! T: H' M1 q多一個控制訊號EN，
7 @1 C; a' {1 E/ L$ \: |( V這樣，
控制訊號EN除了可以控制整個ring oscillator外，
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
5 l6 F4 ^! ?; R$ f這樣子可以加快它的起振時間  
7 y. i8 a+ V7 W: p* M9 e! U3 T至於輸出該怎麼量測
+ s0 a4 x  b1 ]4 u; M2 A$ a3 c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
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)?!
( ^4 n" R& Y7 I4 h# C0 S/ W電路圖中並沒有輸入端 需要有輸入訊號嗎?!
( }) l9 p2 M5 J7 R, z6 ]感謝各位!!

因為ring oscillator是環狀的~
+ V+ N! |4 w5 W' e& Z所以只要在一個點作觸發~~
他就會開始無穩態的震盪
- t  Y, ?- E8 N# C! j9 P% t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~~
0 ^' t: e# k$ p, `語法: .IC V(節點名稱) = 初始值
* u' e( B5 T7 F! t% f: p
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：

' }- [- }5 R/ m. p  \! W5 @" Y.param per='2*period'      
.param tsi='start_time'        
.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')
$ L2 S% G% y! C: i/ W9 T4 b
1 c2 z! t: _0 w; m! W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:

$ R! [, u- u3 N9 {% G.param per='2*1ns'      
.param tsi='10us'        
: t) \1 ~% `  J+ `- K" r7 X.probe tran eyetime=par('.5*(sgn(TIME-tsi)+abs(sgn(TIME-tsi)))*(TIME-tsi-per*int((TIME-tsi)/per))')

) ^& K0 O# T' E8 D4 R- X: r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 b9 _4 b" H. j2 [7 x0 Q* Y3 F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!!
& x- h0 A9 }+ p, F+ L- U
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
; \3 e. {1 i+ n5 Z前面已經有很多好心的大大都有談過了
& t1 c9 o! E5 U4 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
7 ~$ ^8 @5 }' T5 @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

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
2 W3 w8 ?6 _/ j6 {* }3 j! N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
4 e" H) P, T* u9 r4 V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
: ~: s# R. n$ I( s8 `" S的一致性   比如 製程廠 先給你一個新製程的 ...

! d/ x5 W! t0 t5 u6 }  x8 m2 V# T
6 P! ]( p5 ?: J8 Z4 ?3 J6 s. ~yhchang 兄講的我蠻有興趣的，能否請您再講的仔細點？

: L/ G0 _& `% W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
( i$ I# c8 v+ h. _. r. \% X這在 Razavi也有提到
( h8 L5 s+ a1 u, V用Amp來做的好處是  Delay減少一半
而且可提供的Phase增加一倍
& M% l, m& H6 _2 ?0 ~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
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
9 }  x# i1 R* O4 |; 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。