[ibis-macro] Re: What is "Signal Ground", "Signal Return", "Signal Reference" how are all voltage measurements made

  • From: "Muranyi, Arpad" <Arpad_Muranyi@xxxxxxxxxx>
  • To: "ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx" <ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Tue, 17 Jan 2017 23:28:47 +0000

Walter,

I believe "Signal Reference" may be too restrictive for our purpose.
IBIS does support power aware simulations, and as a consequence we
might be looking at the power lines as well (not only signal lines).
For that reason, I think we should use "Reference", which can be a
reference for whatever you are observing.

Thanks,

Arpad
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From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] ;
On Behalf Of Walter Katz
Sent: Tuesday, January 17, 2017 4:26 PM
To: Scott@xxxxxxxxxxxxx; msteinb@xxxxxxxxxx; ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [ibis-macro] Re: What is "Signal Ground", "Signal Return", "Signal 
Reference" how are all voltage measurements made

All,

Here is a site that tries to distinguish Ground, Return and Reference. I hope 
no one objects if we use the term "Signal Reference", and in my example when 
[GND Clamp Reference] =0.0V, then all voltage measurements at the terminals of 
an I/O buffer be really V(<terminal>,gnd_clamp_ref) using SPICE voltage probe 
nomenclature.

http://electronics.stackexchange.com/questions/240311/what-is-the-difference-in-the-terms-signal-return-signal-reference-and-si




"Signal ground" is the most generic of these terms. It is used primarily when 
you want to distinguish it from other kinds of ground, such as safety ground or 
power supply return paths.
"Signal return" means that the speaker is thinking particularly about how the 
signal current is flowing. This would come up when thinking about EMC in terms 
of loop area (magnetic coupling). This could apply to cables or PCB designs, 
and primarily in low-impedance circuits.
"Signal reference" means that the speaker is thinking particularly about 
distinguishing the signal voltage from any kind of common-mode interference. 
This would apply primarily in high-impedance circuits.
But they all mean "ground" in one sense or another, and the specific nuance 
depends very much on context.
These nuances come up when you realize that, in real-world designs, you have to 
treat "ground" not as a single, universal reference node, but rather as a 
network of nodes connected by various parasitic impedances (resistance, 
inductance) to each other and to other circuit nodes (capacitively or 
inductively).

Walter



From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Scott McMorrow
Sent: Tuesday, January 17, 2017 5:08 PM
To: msteinb@xxxxxxxxxx<mailto:msteinb@xxxxxxxxxx>; 
ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [ibis-macro] Re: What is "Local Ground", how are all voltage 
measurements made

Agreed, Mike.

Return node
Reference node

Anything but Ground

Scott McMorrow, CTO Signal Integrity Group
Samtec
Office 401-284-1827 | +1-800-726-8329
www.samtec.com<http://www.samtec.com/>

From: ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx<mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx
[mailto:ibis-macro-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On Behalf Of Mike Steinberger
Sent: Tuesday, January 17, 2017 5:04 PM
To: ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx<mailto:ibis-macro@xxxxxxxxxxxxx>
Subject: [ibis-macro] Re: What is "Local Ground", how are all voltage 
measurements made


All-

To quote Heidi Barnes (and possibly others) "ground" is for potatoes and 
carrots.

Rather than referring to "Local Ground", I request that you refer to a "local 
return node" as a single point on the current return path for a given circuit 
node. Even this concept is an engineering approximation; however this 
approximation can at least be rigorously defined. Given a signal node and its 
corresponding local return node, the only voltage that is defined is the 
voltage difference between the signal node and the local return node; and 
that's enough information to solve even a complex high frequency circuit. 
Tautologically speaking, it is true that the voltage difference between the 
local return node and itself is 0.0V; however, that isn't a very useful 
observation.

Mike Steinberger
On 1/17/2017 4:13 PM, Walter Katz wrote:
All,

I think that IBIS should simply state:

All voltage measurements at a buffer shall be made relative to a "Local Ground" 
node.

The "Local Ground" is defined as any Rail Terminal that has a value of 0.0 
volts in DUT conditions.

*         If there is no Rail Terminal that has a value of 0.0 volts in DUT 
conditions, then

o   A component pin rail signal name that has a 0.0V DUT value, then that 
signal name shall be "Local Ground".

?  If there is no component pin that has a DUT value of 0.0V, then simulator 
Node 0 shall be the reference voltage for all voltage measurements.

Walter

Walter Katz
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