回路シュミレーションソフト(spice)に関して

質問

現在spiceで回路のシュミレーションを行っています。

spiceでジッタをあえて持たせたいときにはどこを調整すればよいのでしょうか。
私は立ち上がり時間と立下り時間を調整すればよいと考えているのですが…

ちなみにジッタを持たせたいのは短径波で、spiceのモデルを使用しています。

回答No.5

tance

ANo.3です。
前回の補足の
現在交流波をスイッチを通し、その後LPFで直流に変調させる回路を考えています。
は私は理解できていませんので、まずはそこから。

これはバースト波を作っているの？
交流波というのはどのような信号？（2値、サイン波、信号帯域、平均直流電圧）
バーストだとすると、交流波と同期している？
LPFで直流に変調・・・これは意味不明・・・何をしている？
何のための回路？

もし、一定周波数のクロックのような信号を一定周期のバースト波にしていて、
さらにその振幅が重要な回路、ということだとすると、ジッタは大して意味を
持ちません。

信号のタイミングが重要なシステムなら当然ジッタは大問題です。

中間として、信号がデジタルのデータストリームのような信号だと、回路によっては
ISIが振幅にも影響します。特にLPFが入っていると問題です。

VCOがSpice上で実現できれば、そのVCOで矩形波を発生させ、VCOの
制御入力に何か適当な信号を与えます。多くの場合サイン波でOKです。
その周波数は矩形波の周波数よりずっと低い周波数にするのが普通です。

ここで重要なことは、ほしいジッタの形どおりの信号源を用意したら
微分してからVCOに与えることです。そのまま与えるとFM変調になって
ジッタの本質であるPM変調にはならないからです。

こうしてできることは、矩形波のトランジェント時刻を変化させることです。
これがジッタに他なりません。いわゆる Periodic Jitter というものです。

もし「交流波」の方にジッタを与えたいのならVCOで「交流波」を作ってください。

もし、デジタル通信のようなエラーレートが問題になる場合はサイン波状の
ジッタではなくランダムジッタを併用すると良いでしょう。

ランダム信号は、ノイズを出せるSpiceならそれを使いますが、PRBSを使ったり
任意波形発生機能で作ることもできます。

ジッタを与えた結果の評価まで考えて行わなくてはなりません。これはこれで
結構大変です。Spiceでeyeパターンが出せると良いのですが、出せないと
外部でソフトを組むなどしないと評価が難しいです。

回答No.4

tance

ANo.3です。

状況が解ってきました。ジッタを与えたい信号はクロックのようなDuty一定の
矩形波（短形波ではありませんよ。クケイハです）　信号なのですね。

そうすると ISI （Inter Simbol Interference）は関係なくなります。これは与え方
（作り方）が全く他と違うので、話しはシンプルになりました。

そうすると、FM（PM）のできる信号源をSPiceで作れるか、という問題になります。

SPice上にそのような信号源がない場合はVCO回路を組むことになるでしょう。
これはいくらでも回路例があると思うので検索してみてください。

注意することは、VCOに与える信号（ジッタ源）を微分してから与えることです。
そうしないと過大なジッタになってしまいます。（周波数偏差の意味）

補足

大変参考になるアドバイスをいただきましてありがとうございます。

現在VCOについて勉強しています。

しかしVCOを利用することによってどのようにジッタが印加されるのか理解できずにいます。
VCOの入力電圧を調整することによって周波数を制御できるのはわかりました。

ベースとなるクロックをVCOを通して出力させるというイメージでいいのでしょうか…

回答No.3

tance

ジッタには多くの種類があります。どのジッタを印加したいのかでやり方が違います。

FM変調で作れるジッタは
Random Jitter
Periodic Jitter(Sinusoidal Jitter Spread Spectrum Clock)

FM変調では作れないか非常に作りにくいジッタは
Inter Simbol Interference
Dutycycle Distortion
Bounded Uncorrelated Jitter

ほかにもまだまだありますが、データに生じるジッタとクロックに生じるジッタ
でも様子が違います。（クロックにはジッタというより、位相雑音という場合がある）

ひとつひとつ解説するのは大変過ぎるので、ジッタを与える信号の形式(8b10bとか
TMDSとか場合によっては多値論理信号とか、ランレングスやチャンネル数も）と
どのようなジッタを与えたいかをお知らせください。

解りにくい場合は、ジッタを与えて何を知りたいかだけでも解るとお答えできるかも
しれません。

SPice系のシミュレータでジッタをシミュレーションするときには分布定数回路の
扱いに注意する必要があります。SPiceでは分布定数は相当不完全なシミュレーション
しかできないと思ってください。シミュレーション結果から本当の波形が類推できる
ようになるまではシミュレータを過信しないようにしてください。

補足

丁寧に回答していただきありがとうございます。

まだ趣味程度のことしかやっていないので、説明がおかしいかもしれませんがお許しください。

現在交流波をスイッチを通し、その後LPFで直流に変調させる回路を考えています。
※この時のスイッチは発振器で一定の短形波で動作させています。

ジッタがない場合、うまく動作しているのですが
このとき短形波に徐々にジッタを与えていったときにどうなるのかをやってみようと思っています。
もし雑音になる場合には回路のループ利得にどの程度影響するのかも考察してみる予定です。

回答No.2

misawajp

どのような回路にどのような信号を加えたらジッタが発生するかを理解しないで、シミュレータを操作しても無意味です
シミュレータは設定したモデルの通りに応答するだけです

回路のパラメータをジッタが発生するようにすることです

信号の立ち上がり等を調整することは、シミュレートする周波数を変えることになります

補足

回答していただきありがとうございます。

ジッタとは信号の位相の時間的な位置の揺らぎと習ったので
てっきり位相の立ち上がりと立下がりをズラすだけで再現できるのかと思っていました。

指摘していただきましてありがとうございます！

回答No.1

kuro804

こんにちは

まずは、　”短径波”　は　”矩形波”　のことと理解しますが．．．

ジッタはこの矩形波の信号源に周波数変調をかけてはいかがでしょうか。