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彼らがコンデンサについて教えてくれないこと

彼らがあなたに教えてくれないコンデンサについてエンジニアリングでは、取り組むトピックの複雑さを管理可能なレベルに保つために、数百もの心のショートカットを採用することがよくあります。もし、LEDを点滅させるたびに量子物理学のシミュレーションを行う必要があったら、何も成し遂げることはできません。しかし、これらのショートカットや経験則の多くは、電子工業が現在とは根本的に異なっていた過去の時代に作られました。今日は、コンデンサが何であるかではなく、現代の電子機器を考慮してコンデンサをどのように使用するかについて、学び直しましょう。コンデンサがもはやないもの一般的な仮定の一つは、コンデンサの主要な役割は、一方のカップで満たされ、もう一方のカップで空にされる水バケツのように、電荷を蓄えることであるというものです。もし「電流がコンデンサを通過するかどうか」についての議論になり、それが物理学よりも政治の方向に進んでしまった経験があれば、交流が関与する場合、典型的な類推はあまり意味をなさないことを知っているでしょう。コンデンサは単に誘電体によって分離された二つの導体に過ぎず、その特性の基本的な物理学的説明のどこにも、それをどう扱うべきかについての説明はありません。エネルギーを蓄えることは、キャパシタの多くの用途のうちの一つに過ぎません。フィルタリング、形状変更、または電気信号やインピーダンスの変更もその用途です。これらを主要な用途と考えがちですが、それはDC電気の夜明けとウィリアム・ギルバートの電気計（15世紀に発明された）の最初の用途だったからです。キャパシタの役割デカップリングキャパシタやバイパスキャパシタという用語は、しばしば交換可能に使用されます — 私自身、無数の回この間違いを犯しました。これは多くの混乱を引き起こします。なぜなら、異なる用途では、パッケージング、電圧定格、ESR（等価直列抵抗）、ESL（等価直列インダクタンス）、自己共振プロファイルなど、異なる電気的および物理的パラメータを持つキャパシタがしばしば必要とされるからです。キャパシタは、構築された技術（セラミック、電解）だけでなく、その役割に基づいても異なる名前を取ります。以下のセクションには、キャパシタが担う最も一般的な役割のいくつかが含まれています。バイパスキャパシタバイパスキャパシタの役割は、基板の一部から別の部分へRF（比較的高周波のAC）エネルギーを伝達することです。読んだ通り、蓄積についての話は一切ありません。全くありません！バイパスキャパシタは、蓄積ではなく、伝導に関するものです。これが実現するためには、関心のある周波数で可能な限り低いインピーダンスを持つように、キャパシタを慎重に選択する必要があります。これは、その自己共振周波数をRF信号にできるだけ合わせることで達成できます。自己共振周波数とは、キャパシタの容量と寄生インダクタンスが共振する周波数であり、キャパシタが可能な限り最低のインピーダンスを示す周波数です。数学的には、容量とインダクタンスが消え、等価直列抵抗のみが残るようなものです。自己共振周波数よりも高い周波数では、キャパシタはキャパシタとしての振る舞いをますます失い、インダクタのように振る舞い始めます。注意すべき点

Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単

Altium DesignerならPCBリレーの選択、設計、レイアウトが簡単ユーザーの安全と基板を電気的損傷から保護するには、回路保護が欠かせません。小型中電圧PCBであろうと、大型高電圧電気機械システムであろうと、電力サージや電気回路の故障によりコンポーネントが破壊され、ユーザーに危険が及ぶ可能性があります。高電圧ESDや大電流サージが起きないようにする最善の方法は、シンプルなPCBリレーを使用することです。金属製の筐体に取り付ける必要がある大型リレーと比較して、PCBリレーはスルーホールコンポーネントとして回路基板に直接取り付けることができます。これにより、基板とそのコンポーネントを電気的危険から簡単に保護できます。次に手掛けるシステムにPCBリレーを導入する場合、Allium Designerを使用すると、選択および配置プロセスがシンプルです。高電圧または大電流回路基板設計を順調に進めながら、Altium Designerから調達プロセスを迅速に進めることができます。 ALTIUM DESIGNER^® 高電圧または大電流回路基板設計におけるPCBリレーの選択、レイアウト、配線のための業界標準の設計ツールを備えた唯一のアプリケーションです。高電圧または大電流のシステムを扱うときはいつでも、安全性を最優先に考える必要があります。高電力システムに伴う危険は甚大で、コンポーネントの信頼性を運に任せることはできません。一方、設計者が動作中の高電圧 / 大電流放電から自分自身や機器を保護する方法はたくさんあります。高電圧システムで使用される標準的な部品の1つにリレーがあります。これらのスイッチには、回路基板に取り付けることができるPCBリレーをはじめ、さまざまなサイズがあります。これらの部品は、信頼性を維持し、動作中の電力サージに耐えるために必要な保護を高電圧システムに提供します。 PCBリレーとは？ PCBリレーは、PCBに直接取り付けることができる小型のリレーです。これらのリレーは定格電圧が高くなる傾向があり、そのサイズと重量のためにスルーホールコンポーネントとして基板に取り付けることができます。リレーは、小さな電圧回路で高電圧回路を制御する必要がある場合に使用されます。また、リレーを使うことで、トランジスタベースのスイッチングではできないガルバニック絶縁が可能になります。 PCBリレーは他のリレーと同じように機能しますが、よりコンパクトで定格電圧が低くなります。また、これらの部品は大型リレーに見られる標準的なシステムにも組み込まれています。リレーには以下の種類があります。高電圧リレー：これらは、非常に高い電圧と電流で動作するように設計されています。過電流リレー：このタイプのリレーが開くと、大電流が回路の周りを間違った方向に流れるのを防ぎます。半導体リレー：電気回路の切り替えを行うソリッドステートリレーです。遅延リレー：これらのリレーは、限られた時間にトリガーされます。サーマルリレー：これらのリレーは、温度が特定のしきい値を超えると作動します。差動保護リレー：このタイプのPCBリレーは、回路の2つの異なる部分の電圧または電流が異なる場合にトリガーできます。

Altium Designerを使用してPCBカート製造のためにプロジェクトを準備する方法

Altium Designerを使用してPCBカート製造のためにプロジェクトを準備する方法電子業界は巨大であり、次の注文に選べるPCBメーカーはたくさんあります。次の基板を製造および組み立てのために準備する必要がある場合、PCB Cartのようなメーカーに提出物を迅速に生成するにはどうすればよいでしょうか？製造文書をすべて手動で生成する代わりに、設計者は製造および組み立てのための提出物を簡単に作成する方法が必要です。次のPCBプロジェクトをPCB Cartで製造する予定の場合、Altium Designerの提出物生成ツールを使用する必要があります。Altium Designerの文書化機能は、あなたの回路図とPCBレイアウトから直接データを取り、標準フォーマットで必要な製造ファイルを即座に生成します。サプライチェーンとディストリビューター統合機能を追加すると、PCB Cartや他のメーカーを通じて次のPCB製造注文を準備するために必要なすべてが揃います。次のPCBを作成するためにAltium Designerの完全な設計および文書化ツールスイートを使用すべき理由はこちらです。 ALTIUM DESIGNER^® PCB Cartおよび他のメーカーを通じて製造の準備を支援する業界唯一の設計アプリケーションです。新しいPCBには、さまざまなコンポーネントと特定の設計要件が伴います。設計チームは、これらを製造業者に適切に伝える必要があります。PCB Cartのような会社は、迅速なプロトタイプ作成や大量生産時に大変役立ちます。PCB Cartのような会社と協力するかどうかにかかわらず、チームは新しい注文を生産に移すための設計および生産リソースが必要になります。 Altium DesignerのPCBレイアウト、ドキュメンテーション、サプライチェーンツールの完全なセットは、PCB Cartを通じて新しいボードを生産に移すのに理想的です。この完全な生産ツールセットは、新しいシステムを一つのアプリケーションで構築し生産するのに理想的です。外部のPCBサプライチェーンサービスやCADユーティリティを使用してPCB Cartの注文のためのドキュメンテーションを準備する必要はありません。ここでは、Altium DesignerがPCB

3D PCB設計ソフトウェア

3D PCB設計ソフトウェアフラット設計だけでなく、基板全体の設計が可能です。細かな機構設計に対処するために、いまや複数の試作を作成する時間はありません。設計中は、PCB設計が他のハードウェアとともにシステムの筐体にどのように適合するかを完全に把握できる必要があります。3D PCB設計ソフトウェアを活用すれば、基板の回路図を最適に表示して、設計を最初の段階から正しく進めることができます。 3D設計ソフトウェアが実現する表示の改善通常、使用できる設計スペースは技術の進歩に伴って小さくなります。航空宇宙であれ、IoTであれ、あらゆる分野の設計でPCBの密度が高くなり、ますます狭い空間に部品が詰め込まれるようになっています。納期も短かくなっていることを踏まえると、サイズや適合性、コネクタの配置をチェックするために、PCBの試作をいくつも設計している余裕はもはやありません。ここで必要なのは、コンピューターベースの設計ツールを使ってコンポーネントの配置を確認しながら、基板のレイアウト作業を進められるようにすることです。とはいえ、環境に関連するさまざまな留意事項やマルチボードシステムの要件に対応するために必要な可視化を、ソフトウェアでどのように実現できるでしょうか？設計を3Dで表示してチェックいろいろなソフトウェアツールを試している時間はありません。必要なのは、設計中に使用できるネイティブの3D表示とチェック機能です。3D PCB設計ソフトウェアを使用すべき理由の一部は次のとおりです。主要なPCBデザインルールで利用可能なフル3D表示によってデザインを容易に統合できるほか、専門的な機能も提供されています。 Altium Designerの高性能な設計ソリューションについての詳細を見るフル3Dのクリアランスチェック機能によって即座にフィードバックが提供され、2Dと3Dの編集モードを連携、同期させることができます。 3Dでのコンポーネントのチェックについての詳細を見る筐体やその他のMCADに照らして3D PCB設計をチェックできるのは、Altium Designerで提供される3Dモデリングの優れた特長の1つです。 3D

BRDファイルの表示を可能にする、Altium DesignerのPCB Viewerの無料ダウンロード

BRDファイルの表示を可能にする、Altium DesignerのPCB Viewerの無料ダウンロード今日、PCB設計ファイルの形式はPCB製造業者とほぼ同数ほどあるように思われます。カスタムファイル形式の使用は、そのファイル形式を開発した会社のプログラムで作業を行っている場合に便利です。ただし、non-nativeファイルを表示、または使用する機能が必要になることもたびたびあります。これは、ほとんどのPCBソフトウェアで問題になり得ますが、Altium Designer 19は例外です。Altiumには、無料のViewerをダウンロードして、一般的なBRDファイルや、その他の全ての設計ファイル形式を表示できます。 Altium Designer BRDファイルの表示とインポートの機能を備えた、業界最先端の統合PCB設計ソフトウェア生活のあらゆる場面に電子機器が浸透したことにより、設計者や開発者が創造的に働くさまざまな機会が生まれています。その結果、PCB設計ソフトウェアの選択肢も同様に広がっています。数十年以上も単一の設計ファイル形式としてガーバーファイルが使用されてきましたが、業界はnative CADファイル形式を採用しつつあります。これは、自分の好きな設計プログラムを使用する個人の設計者にとっては好都合かもしれませんが、複数の設計ソフトウェアアプリケーションを使用する設計チームにとっては共同作業、設計データの転送、以前のデータの活用などが制限され、問題になります。Altium Designerは、BRDファイルViewerの無料ダウンロードなどのツールや機能を提供することによって、PCB設計にかかわるそれらの制約を軽減するよう設計されています。 PCB設計ファイル形式の要点設計に命を吹き込む、つまり製造することができるかどうかは全て、基板の仕様をPCB製造業者に伝えられることにかかっています。この伝達のためのほとんど唯一の手段は設計ファイルです。設計情報が不正確または不完全な場合、基板を組み立てられない、あるいは組み立てても意図したように動作しない可能性があります。これらのシナリオは、設計者が顧客の要件を満たせるかどうかに悪影響を与えるため、設計の意図を反映した、基板製造に不可欠な情報を必ず設計ファイルに格納する必要があります。ファイルに保存しなければならない必須情報は、材料、寸法、トレース、およびドリル穴を含むPCBレイアウト、コンポーネントのデータと詳しい配置などです。設計を定義し、明確に表すためのテキストによる記述および図を含め、設計者が提供するあらゆるデータは、製造業者の作業に役立ちます。1970年代以降、ガーバーファイルやガーバーと呼ばれるあらゆるデータが、設計ファイルの標準形式として使用されてきました。ただし、製造業者による製造および実装のための新しい設備の出現により、製造業者はCADファイルを好んで使用するようになりました。そして今日、PCB設計ファイル標準としてのガーバーの使用は課題に直面しています。ガーバーとCADファイル標準 PCBの必要性が高まるにつれ、製造業者とPCB設計ソフトウェアの選択肢も増えました。設計ソフトウェアの増加の一部は、ネイティブCADファイルを好んで使用する製造企業によるものです。明らかな理由は、ガーバーファイルに対する改善要求です。実は、ガーバーは、レイヤーごとの個別ファイルに銅箔、シルクスクリーン、およびソルダ―マスクの情報が格納されています。これらは、通常、Pick and Placeファイル、ドリルファイル、基板外形ファイル、画像およびテキストファイル（説明や特殊な要件を格納）によってさらに増えます。一方、CADファイルでは、製造に必要な情報が全て単一ファイルに格納されます。実際には、全ての製造業者はガーバーに対応していますが、ガーバーは不正確で変換を必要とします。基板製造は、PCB設計ファイルで完全で正確な情報が提供されるかどうかによって成否が左右されます。 PCB設計ファイルの要点はこちらをご覧ください。

Altium Designerで静電容量式タッチセンサーPCBを設計する

Altium Designerで静電容量式タッチセンサーPCBを設計するスマートフォンやその他のタッチスクリーンを搭載したデバイスの仕組みに精通している場合、すでに静電容量式タッチセンサーについても知っていることでしょう。これらのセンサーは、タッチスクリーンが指とその他の物体を区別することを可能にするだけでなく、近接、変位、力、湿度、液面レベルを測定するために静電容量センシングを使用するセンサーも多数あります。近い将来に需要が見込まれるHMIデバイスの数を考えると、エンジニアはこれらのセンサーをPCB上で直接設計しシミュレートするためのツールが必要です。 ALTIUM DESIGNER^® 静電容量式タッチPCB設計センサーなど、包括的なツールセットを備えた唯一のPCB設計パッケージです。 IoTの時代が到来し、環境や人間とのインターフェース用の新しいデバイスがオンラインになっています。これらのデバイスは、データを収集するためのセンサーアレイと、このデータを処理、保存、クラウドに送信するための処理能力が必要です。幅広い機能を持つセンサーの一種に、静電容量の変化と充放電による結果としての電流をデジタル信号に変換する静電容量センサーがあります。静電容量式タッチPCBの設計において、PCBの設計とレイアウトはデバイスのセンサー性能を決定する上で重要な役割を果たします。センサーの適切なレイアウトは、センサーの応答性を最大化し、寄生容量を低減させることで、これらのデバイスの信号対雑音比を最大化するのに役立ちます。適切な設計ツールを使用すれば、次のPCBに静電容量式タッチセンサーを簡単に統合できます。静電容量式タッチセンサーのPCB設計プロセスプリント基板上で静電容量式タッチセンサーを設計するには、センシング要素の自己容量変化または相互容量変化のどちらを利用するかを決定する必要があります。タッチセンサーはMCUで簡単に制御できます。自己容量センサーは、タッチセンサーからの信号を感知するために1つの入力(Rx)ピンのみが必要ですが、相互容量センサーは、センサーからの信号を受信するためにTxピンとRxピンを使用します。市販の静電容量式タッチセンサーを使用していない場合、センサー用の導体を直接基板上に印刷する必要があります。その後、各導体の下に連続するグラウンドプレーンに導体を結合する必要があります。相互静電容量式タッチセンサーを使用する場合、Txピンから一方の導体にビットのストリームを送信し、もう一方の導体はRxピンに接続されたまま浮かせておく必要があります。自己静電容量式タッチセンサーを使用する場合、導体にRxピンを接続することだけを心配すればよいです。あなたのCADツールでタッチセンサー要素を印刷する適切なCADツールをPCB設計ソフトウェアで使用することで、静電容量式タッチセンサー設計において2つの重要なタスクを完了できます。まず、センサーに必要な導体のサイズとレイアウトを正確に行うことができます。次に、タッチセンサーの誘電体カバーの3Dモデルにアクセスし、それを直接センサーに配置することができます。適切なCADツールを使用すると、PCB上に直接スリークな導電要素を設計し、これらの要素を必要なサポートエレクトロニクスに接続することが容易になります。静電容量式タッチセンサーのための導体の設計についてもっと学ぶ。 Atmel QTouch統合回路は、PCB内の静電容量センサーに対する統合ソリューションを提供します。 Atmel QTouchチップをどのように使用するかを見る。静電容量式タッチセンシング設計において、電磁両立性は一部の設計者が見落としがちな重要な側面です。 Altium DesignerでEMCを確保するためのPCB設計についてもっと学びましょう。

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