比较器等效输入噪声仿真方法
比较器等效输入噪声仿真方法
等效输入噪声是评价一个比较器的关键指标。鉴于此，本文以预防大+latch型结构为例，对噪声的仿真方法进行详细阐述。本文介绍三种比较器噪声仿真方法：transient法[1]、pss+pnoise法1[1]和pss+pnoise法2[2]。①transient法：设定比较器工作频率fs;在输入端加一个dc偏差(一端为0.5vdd，另一端为0.5vdd+x);设定transient仿真时长能够包含1000个比较器周期;扫描不同x偏差下，正确比较次数占总数84%时，对应的x即为等效输入噪声。
经仿真，当x=0.3mv时，正确比较次数达到84%。
图1 transient仿真相关设置
②pss+pnoise法1：设定比较器的工作频率;在输入端加小的dc电压差;设置pss+pnoise+pac仿真;利用pnoise的仿真结果计算输出噪声;利用pac仿真计算出比较器的增益;输出噪声除以增益即为等效输入噪声。
详细介绍：
step1:搭建testbench，主要包括：依据自身工作情况设定比较器工作电压和频率。本文设定工作电压为1.1v，工作频率为1ghz且占空比为50%。
step2:设置pss、pac和pnoise，设定比较器输入两端的差分电压(dc)，pss、pnoise以及pac的设置如下
图2 pss设置 图3 pac设置 图4 pnoise设置
step3:计算输出噪声，选中v**2/hz并点击plot，得到比较器的输出噪声并开方sqrt≈2mv。
step4:显示比较器增益，按下图设定后，依次点击比较器输出+-端和+-输入端，便可得到增益波形图。由图可知增益为18.7db，又因为输出端的噪声为2mv，所以等效输入噪声为0.23mv。
③pss+pnoise法2：设定比较器的工作频率;在输入端加0.1mv的电压差;设置pss+pnoise仿真;利用pnoise的仿真结果计算输出噪声;输出噪声除以增益gain得到等效输入噪声。
step1与法1类似不再赘述。
step2设定pss和pnoise，pss的设定与法1也类似不再赘述，pnoise的设定如下如所示。注意输出我们选择latch输出电压(o1和o2)而不是比较器中的反相器输出电压。
noise type设置为sampled(jitter)。这种方法会计算pss过程中某一时刻的采样噪声。这个时刻由下面设置的eventtype决定。
event type=edge crossing, trigger=voltage, output nodes=/outp and/outn(这两个是comparator的输出node，注意这个必须是cross-coupled transistor的输出)，edge number=1，threshold value=0.05(当output nodes电压差为50mv时对输出节点进行采样计算noise)，mesurement=voltage，output nodes和上面一样都是/outp和/outn[2]
step3:计算输出噪声，选中tdnoise得到噪声曲线，用integ函数积分并sqrt开方得到输出噪声160mv。
step4:比较器增益，输入电压为0.1mv，输出电压差为50mv时测得噪声为160mv。因此，对应的增益为50m/0.1m=500，所以等效输入噪声为160m/500=0.318mv。
3结论：pss+pnoise法1、pss+pnoise法2和transient法结果一致，从而证明了三种方法的有效性。
中兴通讯已投入大量人员和资金在研发芯片和自主操作系统
3D人脸识别票证闸机成功完成调试，标志着3D视觉开启铁路场景的序幕
智慧公安四色预警系统开发情报研判平台搭建
伺服电机和直线电机的区别在哪里？
中国IC设计产业面临哪些挑战?
比较器等效输入噪声仿真方法
TFPROX清华同方工作站评测 一款颠覆传统观念的高性能高端图形工作站
数智芯帮助传统制造型企业实现移动办公和数字化管控的精益型管理模式
诺基亚6高价低配让国人失望，诺基亚8能否挑起大梁重新崛起？
四维图新旗下杰发科技与普华基础软件达成战略合作 共同探索高性能车规级芯片应用
格兰仕智能制造全面落地
电池制造工艺中的疑难问题解决
【模电设计】搞懂模电，先搞懂三极管和MOS管
基于粘连节点的移动机器人运动协调方法
今年全球面板产值有望突破1500亿美元！京东方乘势而上，有望登顶
中国广电进入四大运营商时代 正式开放移动通信业务
德州仪器裁撤中国区MCU团队 原MCU产品线迁往印度
“飞入寻常百姓家”前,智能驾驶还缺点什么?
FREETALK Everyman 高清网络摄像头现面向 S
22年零跑C11充电时空气开关跳闸
等效输入噪声是评价一个比较器的关键指标。鉴于此，本文以预防大+latch型结构为例，对噪声的仿真方法进行详细阐述。本文介绍三种比较器噪声仿真方法：transient法[1]、pss+pnoise法1[1]和pss+pnoise法2[2]。①transient法：设定比较器工作频率fs;在输入端加一个dc偏差(一端为0.5vdd，另一端为0.5vdd+x);设定transient仿真时长能够包含1000个比较器周期;扫描不同x偏差下，正确比较次数占总数84%时，对应的x即为等效输入噪声。
经仿真，当x=0.3mv时，正确比较次数达到84%。
图1 transient仿真相关设置
②pss+pnoise法1：设定比较器的工作频率;在输入端加小的dc电压差;设置pss+pnoise+pac仿真;利用pnoise的仿真结果计算输出噪声;利用pac仿真计算出比较器的增益;输出噪声除以增益即为等效输入噪声。
详细介绍：
step1:搭建testbench，主要包括：依据自身工作情况设定比较器工作电压和频率。本文设定工作电压为1.1v，工作频率为1ghz且占空比为50%。
step2:设置pss、pac和pnoise，设定比较器输入两端的差分电压(dc)，pss、pnoise以及pac的设置如下
图2 pss设置 图3 pac设置 图4 pnoise设置
step3:计算输出噪声，选中v**2/hz并点击plot，得到比较器的输出噪声并开方sqrt≈2mv。
step4:显示比较器增益，按下图设定后，依次点击比较器输出+-端和+-输入端，便可得到增益波形图。由图可知增益为18.7db，又因为输出端的噪声为2mv，所以等效输入噪声为0.23mv。
③pss+pnoise法2：设定比较器的工作频率;在输入端加0.1mv的电压差;设置pss+pnoise仿真;利用pnoise的仿真结果计算输出噪声;输出噪声除以增益gain得到等效输入噪声。
step1与法1类似不再赘述。
step2设定pss和pnoise，pss的设定与法1也类似不再赘述，pnoise的设定如下如所示。注意输出我们选择latch输出电压(o1和o2)而不是比较器中的反相器输出电压。
noise type设置为sampled(jitter)。这种方法会计算pss过程中某一时刻的采样噪声。这个时刻由下面设置的eventtype决定。
event type=edge crossing, trigger=voltage, output nodes=/outp and/outn(这两个是comparator的输出node，注意这个必须是cross-coupled transistor的输出)，edge number=1，threshold value=0.05(当output nodes电压差为50mv时对输出节点进行采样计算noise)，mesurement=voltage，output nodes和上面一样都是/outp和/outn[2]
step3:计算输出噪声，选中tdnoise得到噪声曲线，用integ函数积分并sqrt开方得到输出噪声160mv。
step4:比较器增益，输入电压为0.1mv，输出电压差为50mv时测得噪声为160mv。因此，对应的增益为50m/0.1m=500，所以等效输入噪声为160m/500=0.318mv。
3结论：pss+pnoise法1、pss+pnoise法2和transient法结果一致，从而证明了三种方法的有效性。
中兴通讯已投入大量人员和资金在研发芯片和自主操作系统
3D人脸识别票证闸机成功完成调试，标志着3D视觉开启铁路场景的序幕
智慧公安四色预警系统开发情报研判平台搭建
伺服电机和直线电机的区别在哪里？
中国IC设计产业面临哪些挑战?
比较器等效输入噪声仿真方法
TFPROX清华同方工作站评测 一款颠覆传统观念的高性能高端图形工作站
数智芯帮助传统制造型企业实现移动办公和数字化管控的精益型管理模式
诺基亚6高价低配让国人失望，诺基亚8能否挑起大梁重新崛起？
四维图新旗下杰发科技与普华基础软件达成战略合作 共同探索高性能车规级芯片应用
格兰仕智能制造全面落地
电池制造工艺中的疑难问题解决
【模电设计】搞懂模电，先搞懂三极管和MOS管
基于粘连节点的移动机器人运动协调方法
今年全球面板产值有望突破1500亿美元！京东方乘势而上，有望登顶
中国广电进入四大运营商时代 正式开放移动通信业务
德州仪器裁撤中国区MCU团队 原MCU产品线迁往印度
“飞入寻常百姓家”前,智能驾驶还缺点什么?
FREETALK Everyman 高清网络摄像头现面向 S
22年零跑C11充电时空气开关跳闸