[ibis-macro] Re: Question about "impulse response"

  • From: Todd Westerhoff <twesterh@xxxxxxxxxx>
  • To: <Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx>, <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Mon, 6 Nov 2017 11:32:43 -0500 (EST)

Arpad,

 

My interpretation is that the channel impulse response passed to Tx_Init
will be the result of differentiating the 800 mV differential step
response, as you say.

 

That, of course, is assuming that the impulse response is derived from a
step response and not through some other method .

 

Todd.

 

Todd Westerhoff

VP, Semiconductor Relations

Signal Integrity Software Inc. . www.sisoft.com

6 Clock Tower Place . Suite 250 . Maynard, MA 01754

(978) 461-0449 x124  .  twesterh@xxxxxxxxxx

"I want to live like that"

                                             -Sidewalk Prophets

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Thursday, November 2, 2017 2:27 PM
To: ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-macro] Re: Question about "impulse response"

 

Mike,

 

I am trying to apply what you are saying to IBIS-AMI.  Let's use an
example in which

the differential Tx buffer has a 400 mV voltage swing on each of its
outputs, and as a 

result, the difference step waveform at the Rx goes from -400 mV to +400
mV (i.e.

the amplitude of the step waveform is 800 mV).  The simulator will
differentiate this

step waveform and pass it into the AMI Tx Init function as the impulse
response of

the channel (or convolve with the output of the Tx GetWave function for
the time

domain AMI simulation).  Is this the correct interpretation of "impulse
response" in

the IBIS-AMI specification?  Or should the 800 mV difference step waveform
be

divided by 2 first before differentiating it to become the "impulse
response" for the

purposes if AMI simulations?

 

Thanks,

 

Arpad

===================================================================

 

 

 

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Mike Steinberger
Sent: Thursday, November 2, 2017 9:02 AM
To: ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-macro] Re: Question about "impulse response"

 

Arpad-

If you want an NRZ signal with unit amplitude, the symbol voltages need to
be -0.5 and +0.5. The symbol voltages can then be multiplied by the signal
amplitude in the system being modeled to correctly represent the signal in
that system. Choosing -1.0 and +1.0 is simply an error to begin with,
unless one then multiplies by half the signal amplitude in the system
being modeled.

My 2C.
Mike Steinberger

On 11/02/2017 12:27 AM, Muranyi, Arpad wrote:

Todd, Walter,

 

I understand that the impulse response represent the analog channel,
including the Tx and Rx buffers.

I also understand that the voltage swing the Tx can drive into the channel
is also captured by this

channel response, and for that reason we are not talking about "unit" ***
responses.

Let me try to explain my question in different words:

 

First, let's assume for the sake of this conversation that the channel
impulse response is generated

by taking the derivative of the channel step response waveform.  With this
assumption we are

shifting the question to what is the definition of the channel's step
response.  Let's assume that

a step response is going from logic '0' to logic '1'.  The IBIS Tx buffer
has a digital stimulus internal

to the simulators which does just that.

 

Using that stimulus, the non-inverting output of Tx goes '0' to '1' and
the inverting output goes 

'1' to '0'.  However, in IBIS-AMI we are dealing with the difference
waveform at the Rx input, in

which case the states would be '-1' and '+1'.  (We all know that the
difference waveform is usually

twice the magnitude of the two individual output waveforms of a
differential buffer).  So if the

states of the difference step waveform obtained at the Rx correspond to
'-1' and '+1', while the

"text book" definition of a step response is '0' to '1', than we should
theoretically divide the channel's

difference step response waveform seen at the Rx input pins by 2 in order
to arrive to a "text book"

channel step response (which corresponds to the states '0' and '1') before
we differentiate that

step response to generate the channel's "impulse response".

 

But I am afraid that this is not what all EDA vendors do when they
generate the impulse response

for the AMI Tx Init function.  I suspect (this needs to be verified) that
most simulators just take the

channel step response difference waveform at the Rx and take the
derivative of that to turn it into

a channel impulse response for the Tx AMI Init function.

 

This is why I wanted to find a definition in the IBIS-AMI specification
for what "impulse response"

is, but I didn't find the answer to my question.  And since I don't like
customers saying things like

"but other simulators do this or that", I would like to make sure that we,
EDA vendors, are all in

agreement on this question.

 

This might also have an effect on how we deal with single ended channel
response waveforms.

Theoretically those should not be divided by 2, but then how would the EDA
tool know when is

the waveform single ended or differential in order to decide when the
channel response should

be divided by 2 or not...  Or, should this be decided by looking at the
[Diff Pin] keyword and check

whether the [Model] is differential or not?

 

Thanks,

 

Arpad

==========================================================================
===

 

From: Todd Westerhoff [mailto:twesterh@xxxxxxxxxx] ;
Sent: Thursday, October 26, 2017 9:48 AM
To: wkatz@xxxxxxxxxx <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx> ; Muranyi, Arpad
<mailto:Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx> <Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx>;
ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: RE: [ibis-macro] Re: Question about "impulse response"

 

Arpad & Walter,

 

I think the thing that we need to be really clear about in IBIS-AMI is
that the impulse response represents the analog channel, *NOT* the passive
channel. I'll admit to only having done a quick search, but the only two
places where I find that point made are at the start of 10.2.2.3.1 and the
start of 10.2.2.3.2 (both on page 177). Both of these are indirect
statements; they require that you understand what the analog channel is
and how it's different from the passive channel.

 

So - to the original question, I would say it's "under-defined" and could
use a bit of beefing up.

 

Todd.

 

 

Todd Westerhoff

VP, Semiconductor Relations

Signal Integrity Software Inc. . www.sisoft.com <http://www.sisoft.com

6 Clock Tower Place . Suite 250 . Maynard, MA 01754

(978) 461-0449 x124  .  twesterh@xxxxxxxxxx

"I want to live like that"

                                             -Sidewalk Prophets

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Walter Katz
Sent: Wednesday, October 25, 2017 9:51 PM
To: Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx <mailto:Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx> ;
ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-macro] Re: Question about "impulse response"

 

Arpad,

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Impulse_response

 

https://www.google.com/search?q=impulse+response+is+derivative+of+step+res
ponse
<https://www.google.com/search?q=impulse+response+is+derivative+of+step+re
sponse&spell=1&sa=X&ved=0ahUKEwjXioCTlo3XAhXqslQKHfknDr8QvwUIJSgA&biw=1468
&bih=782>
&spell=1&sa=X&ved=0ahUKEwjXioCTlo3XAhXqslQKHfknDr8QvwUIJSgA&biw=1468&bih=7
82

 

 

The impulse response of a channel has a clear definition in the industry.
Why does IBIS need one?

 

Walter

 

 

 

Walter Katz

wkatz@xxxxxxxxxx <mailto:wkatz@xxxxxxxxxx

978.461-0449 x 133

Mobile 303.335-6156

 

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx>
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Muranyi, Arpad
Sent: Wednesday, October 25, 2017 9:01 PM
To: ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx <mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-macro] Question about "impulse response"

 

Hello Everyone,

 

I would like to find out what the definition of "impulse response" is in

the AMI specification.  I thought we had something about that in the

spec, but I can't find anything now that I am looking for it.  Am I just

not seeing the forest from the trees, or is it really not defined?

 

I thought we did have something along the lines of "derivative of a

step response", but I can't find anything.

 

Thanks,

 

Arpad

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